به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

m. nassiri mahallati

  • F. Moallem Banhangi, P. Rezvani Moghaddam*, S. Khorramdel, M. Nassiri Mahallati

    The first step to achieving ecological sustainability and intensification in agricultural systems is to have a comprehensive agroecological analysis of agricultural systems. This research analyzed the agroecological ecosystem of potato cultivation in the Torbat-e Heydariyeh Region of Iran over fifteen years (2001-2016). Based on the results, potato yield increased by 0.28 t ha-1 yr-1. The average potential yield of potato was calculated by the FAO method to be 64 t.ha-1. Also, the potential yield did not increase significantly during the study period. The average yield gap of potato was calculated to be 32.44 t ha-1. Also, with increasing yield, the yield gap showed a decreasing trend. The ecosystems experienced a steady rise in intensification, and the stability decreased. It was observed that although nitrogen fertilizer application was increased, its efficiency dropped from 110 kg tuber per kg of nitrogen fertilizer to 70 kg. Due to the decreasing trend of NUpE (Nitrogen uptake efficiency) and NUE (Nitrogen use efficiency) during the studied years, the NUE gap was the main factor in increasing nitrogen consumption, increasing intensification, and reducing stability in the studied systems. Therefore, changing the management method to increase the efficiency of nitrogen consumption can be suggested as the first step for moving towards ecological intensification and improving the sustainability of potato production systems.

    Keywords: Nitrogen Fertilizer, Nitrogen Use Efficiency, Potential Yield, Yield Gap
  • اکبر علی وردی*، علی قنبری، محمدحسن راشد محصل، مهدی نصیری محلاتی، اسکندر زند

    وقتی آب حامل سم پاشی حاوی میزان بالایی از کاتیون های تک، دو و یا چند ظرفیتی باشد، کارایی علف کش های اسیدی ضعیف کاهش خواهد گرفت. در یک آزمایش دز-پاسخی که در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل اجرا گردید، شش مقدار از علف کش گلایفوسیت (مقادیر 0، 81/12، 62/25، 25/51، 5/102 و 205 گرم ماده موثره در هکتار) با حامل های پاشش آب مقطر و آب مقطر به همراه 5/0 گرم در لیتر از کربنات های پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم و آهن بر روی علف هرز تاتوره پاشیده شد. هر یک از این تیمارها با و بدون کاربرد سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم، اسید سیتریک و فسفات پتاسیم و میدان مغناطیسی بکار برده شدند. وقتی آب مقطر به عنوان حامل پاشش استفاده شد، کارایی گلایفوسیت با کاربرد هر یک از روش های نرم سازی آب سخت به طور معنی داری افزایش یافت. در این بین، سولفات آمونیوم موثرترین ترکیب مورد استفاده بود که باعث افزایش کارایی 03/4 برابری نسبت به آب سخت شد. کارایی گلایفوسیت در کنترل تاتوره که با حامل پاشش حاوی کربنات پتاسیم بکار برده شده بود کاهش نیافت، ولی کارایی این علف کش وقتی با حامل های پاشش حاوی کربنات کلسیم، منیزیم، سدیم و آهن بکار برده شده بود به طور معنی داری کاهش یافت. در بین انواع کاتیون ها، حامل پاشش حاوی کاتیون آهن بیشترین اثر منفی را بر کارایی گلایفوسیت داشت. بجز فسفات پتاسیم که فقط دارای تاثیر کمی در تقلیل اثرات ناسازگار حامل پاشش حاوی کربنات کلسیم داشت، سایر روش های نرم سازی آب سخت قادر بودند تا بر اثرات منفی حضور کاتیون ها در آب سخت به طور کامل فایق آیند. زمانی که از حامل های پاشش حاوی کربنات سدیم، منیزیم و آهن استفاده شد، تفاوت معنی داری بین عملکرد سولفات آمونیوم و میدان مغناطیسی در نرم سازی آب سخت مشاهده نشد.

    کلید واژگان: تاتوره, مواد افزودنی, میدان مغناطیسی
    A. Aliverdi *, A. Ghanbari, M.H. Rashed Mohassel, M. Nassiri Mahallati, E. Zand
    Introduction

     Water is the most frequently used carrier for herbicide applications. Thus, the physicochemical properties of water in spray mixture can affect the activity of herbicides. A high concentration of Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe3+ and other cations in hard water can decrease herbicide efficacy. Weak acid herbicides that have been antagonized by one or more of the above cations include sethoxydim, 2,4-D, 2,4-DB, clethodim, imazethapyr, tralkoxydim, and glufosinate and glyphosate. Approaches to minimize hard water antagonism have included decreasing the spray carrier volume and using water-conditioning additives that have proven effective at ameliorating cation-caused antagonism include ammonium sulfate, ammonium nitrate, potassium phosphate, and citric acid. Passing hard water containing Ca2+, Mg2+ or Na+ through an external magnetic device results in the nucleation and crystallization of the respective carbonates. As a result, hard water can be softened for a period. Considering that the hardness of Iranian agriculture is increasing and adding an adjuvant to spray solution is also considered to be more environmental contamination, therefore, the physical conversion of hard water to soft water via its passage through a magnetic field is definitely a good alternative. The objectives of this research were to investigate the effect of adding CaCO3, MgCO3, Na2CO3, K2CO3, or Fe2(CO3)3 to distilled water on glyphosate efficacy to jimsonweed (Datura stramonium L.), and to compare the chemical hard water softening methods (ammonium sulfate, ammonium nitrate, citric acid and potassium phosphate) to a new physical hard water softening method (passing carrier through a magnetic field) to Reduce the incompatibility of hard water cations with glyphosate.

    Materials and Methods

     The seeds of jimsonweed were collected from plants in the fields of Qazvin city, Iran. They were stored in the dark at room temperature until use. Bioassays were conducted in a greenhouse located on the Ferdowsi University of Mashhad, Iran. To increase seed germination before starting the experiment, the seeds were washed every 1 hour for 7 days to remove seed germination inhibitors. Twenty-five seeds were sown at 0.5 cm depth in 2 L plastic pots filled with a mixture of sand, clay loam soil, and peat (1:1:1 by volume). At cotyledon-leaf stage, the seedlings were thinned to four per pot. The pots were irrigated every four days with tap water. Treatments were sprayed at the four-leaf stage. The experiment was arranged as a completely randomized design with four replications as a factorial design with factors of carrier type (distilled water alone or containing 0.5 g L-1 of CaCO3, MgCO3, Na2CO3, K2CO3, or Fe2(CO3)3) and hard water softening method (ammonium sulfate, ammonium nitrate, potassium phosphate, citric acid, and passing through a magnetic field) and glyphosate dose (0, 12.81, 25.62, 51.25, 102.5 and 205 g a.i. ha-1). For magnetizing the carriers, it was passed 10 times through a magnetic treatment device modified from Rashed-Mohassel (30). The mixing order for treatment solutions was (i) adding CaCO3, MgCO3, Na2CO3, K2CO3, or Fe2(CO3)3 to distilled water, then (ii) adding/using water conditioning method, and after 15 min (iii) adding glyphosate. Then, the solutions were sprayed after about 5 min using a calibrated moving boom sprayer at 180 L ha-1 at 200 kPa with 11002 flat-fan nozzle. Shoots were harvested four weeks after treatment, dried for 48 h at 70°C, and dry weight was determined. The data of shoot dry weight were subjected to a non-linear regression analysis for determination of ED50 values (herbicide dose needed to obtain 50% reduction in dry weight) using the following logarithmic logistic dose-response model. The relative potency (R), the horizontal displacement between the two curves, was also calculated.

    Results and Discussion

     As judged by the relative potency values given in Table 1, the hard water softening methods decreased the ED50 values when distilled water was used as the carrier. Therefore, the activity of glyphosate against jimsonweed was significantly increased in the presence of the hard water softening methods. There were significant differences in performance among hard water softening methods as ammonium sulfate was the most effective method. Glyphosate activity was not decreased when applied in a K2CO3 solution but it was decreased when applied in Na2CO3, MgCO3, CaCO3 or Fe2(CO3)3 solutions. Except potassium phosphate which had only a significant effect at reducing the antagonism in the CaCO3 carrier; all hard water softening methods could restore glyphosate activity in hard water contaminated carriers to efficacy levels comparable to glyphosate alone in distilled water. There was no statistical difference in response between the magnetized carrier and ammonium sulfate when they were used in Na2CO3, MgCO3, or Fe2(CO3)3 solutions. It is reported that hard water softening methods may adjust the spray solution pH so that more active ingredient can transport across the leaf surface into the plant via ion trapping phenomenon. Ammonium sulfate was the most successful method to ameliorate the decreased glyphosate activity due to antagonism with Na+, Mg2+, Ca2+, or Fe3+ in the spray solution. By adding ammonium sulfate, the sulfate ion () conjugates with the hard water cations and removes free cations from solution by forming cation-SO4 molecule, allowing ammonium ion () to form glyphosate-NH4 molecule. A glyphosate-NH4 molecule diffuses across the cuticle easier and quicker. A mechanism for physical hard water softening method is illustrated in Fig. 2.

    Conclusion

     Although the physical hard water softening method was not effective as compared to some chemical hard water softening methods (ammonium sulfate and citric acid), from the point of view of economical and agricultural, applying the physical hard water softening method will be benefit because it needs no chemical.

    Keywords: Adjuvants, Jimsonweed, Magnetic field
  • اسماعیل فرخی، مهدی نصیری محلاتی*، علیرضا کوچکی، سید علیرضا بهشتی
    پیش بینی عملکرد محصول با هدف بهینه کردن میزان آب آبیاری به خصوص هنگامی که آب قابل دسترس محدود باشد، برای افزایش پایداری در تولید بسیار حایز اهمیت است. در این مطالعه مدل آب محور آکوواکراپ که توسط فایو توسعه داده شده است، به منظور شبیه سازی بهره وری آب، زیست توده و عملکرد گوجه فرنگی تحت رژیم های مختلف آبیاری واسنجی و صحت سنجی شد. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. واسنجی مدل با استفاده از داده های سال 1395 و صحت سنجی مدل با استفاده از داده های سال 1396 انجام شد. در این مطالعه مدل آکوواکراپ تحت شرایط آبیاری کامل (100 درصد نیاز آبی) و کم آبیاری (75 و 50 درصد نیاز آبی) اجرا و در دو مرحله رویشی و زایشی برای محصول گوجه فرنگی واسنجی و صحت سنجی شد. کارایی مدل با استفاده از میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، کارایی مدل (EF)، شاخص توافق ویلموت (d) و ضریب تعیین (R2) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل آکوواکراپ به منظور شبیه سازی بهره وری آب، زیست توده بالای سطح خاک و عملکرد خشک میوه گوجه فرنگی برای همه تیمارهای آبیاری به ترتیب با مقادیر شاخص های آماری 14/81%=NRMSE، 0/85=d، 0/93=R2، %23>NRMSE>4/%7، 1>d>0/94، 0/99>R2>0/92 و 97/%9=NRMSE، 96/0=d، 86/0=R2 واسنجی شد. در طول مرحله صحت سنجی، 13/64%=NRMSE، 0/90=d، 0/23=R2، 3/%21>NRMSE>5/%6، 1>d>0/95، 0/98>R2>0/92 و 15/64%=NRMSE، 0/95=d، 0/95=R2 به ترتیب برای بهره وری آب، زیست توده بالای سطح خاک و عملکرد خشک میوه گوجه فرنگی بدست آمد. به طور کلی توانایی مدل آکوواکراپ در شبیه سازی مقادیر بهره وری آب، زیست توده بالای سطح خاک و عملکرد مشاهده شده رضایت بخش بود، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد.
    کلید واژگان: آکوواکراپ, مرحله رویشی و زایشی, کم آبیاری, مدل سازی, بهره وری آب
    E. Farrokhi, M. Nassiri Mahallati *, A. Koocheki, S.A. Beheshti
    Introduction
    Predicting yield is increasingly important to optimize irrigation under limited available water to enhance sustainable production. Calibrated crop simulation models therefore increasingly are being used an alternative means for rapid assessment of water-limited crop yield over a wide range of environmental and management conditions. AquaCrop is a multi-crop model that simulates the water-limited yield of herbaceous crop types under different biophysical and management conditions. It requires a relatively small number of explicit and mostly-intuitive parameters to be defined compared to other crop models, and has been validated and applied successfully for multiple crop types across a wide range of environmental and agronomic setting. This study was conducted as a two-year field experiment with the aim of the simulation of water productivity, above ground biomass and fresh and dry yield of tomato using AquaCrop model under different irrigation regimes applied at two growth stages in Mashhad climate conditions.
    Materials and Methods
    A two-year field experiment was conducted during 2016-2017 growing seasons in the experimental field of Ferdowsi University of Mashhad located in Khorasan Razavi province, North East of Iran. The water-driven AquaCrop model developed by FAO was calibrated and validated to simulate water productivity, above-ground biomass and yield of tomato crop under varying irrigation regimes. AquaCrop was calibrated and validated for tomato under full (100% of water requirements) and deficit (75 and 50% of water requirements) irrigation regimes at vegetative (100V, 75V, and 50V) and reproductive stages (100R, 75R, and 50R). Model performance was evaluated in terms of the normalized root mean squared error (NRSME), the Nash–Sutcliffe model efficiency coefficient (EF), Willmott’s index of agreement (d) and coefficient of determination (R2). The drip irrigation method was used for irrigation. The tomato water requirement was calculated using CROPWAT 8.0 software. The irrigation water was supplied based on total gross irrigation and obtained irrigation schedule of CROPWAT. The 2016 and 2017 measured data sets were used for calibration and validation of AquaCrop model, respectively.
    Results and Discussion
    Calibration results showed good agreement between simulated and observed data for water productivity in all treatments with high R2 value (0.93), good ME (0.23), low estimation errors (RMSE=0.09 kgm3) and high d value (0.85). The goodness of fit results showed that measured WP values were closer to simulated WP values for the validation season (2017) than for the calibration season (2016). During calibration, (2016), the model simulated the biomass with good accuracy. The simulated above ground biomass values were close to the observed values during calibration (2016) for all treatments with R2 ranging from 0.92 to 0.99, NRMSE in range of 7.4 to 23%, d varying from 0.94 to 1, and ME ranging from 0.71 to 0.98. Validation results indicated good performance of model in simulating above ground biomass for most of the treatments (0.92 < R2 < 0.98, 6.5% < NRMSE < 21.3%, 0.76 < ME < 0.99). During validation (2017 growing season), overall, the trend of biomass growth (or accumulation) was captured well by model. However, the range of biomass of simulation errors was high, especially in treatments with higher stress. Accurate simulation of the response of yield to water is important for agricultural production, especially in an arid region where agriculture depends closely heavily on irrigation. During validation, the model predicted dry and fresh yield satisfactorily (NRMSE = 15.64% and 11.80% for dry and fresh yield, respectively).
    Conclusion
    In general, the AquaCrop model was able to simulate the observed water productivity, above ground biomass and yield of tomato satisfactorily in both calibration and validation stage. However, the model performance was more accurate in non- and/or moderate stress conditions than in sever water-stress environments. In conclusion, the AquaCrop model could be calibrated to simulate growth and yield of tomato under temperate condition, reasonably well, and become a very useful tool to support decision on when and how much irrigate. This study provides the first estimate of the soil and plant parameter values of AquaCrop for simulation of tomato growth in Iran. Model parameterization is site specific, and thus the applicability of key calibrated parameters must be tested under different climate, soil, variety, irrigation methods, and field management.
    Keywords: Aquacrop model, Deficit irrigation, Modelling, Vegetative, reproductive stages, Water Productivity
  • شهاب اقبالی، محسن جهان*، مهدی نصیری محلاتی، معصومه صالحی

    از عوامل مهم در سازگاری گیاهان به شرایط محیطی جدید، تطابق مناسب مراحل نموی و امکان پیش بینی آن است. کینوا (Chenopodium quinoa, Willd) از خانواده تاج خروسیان، گیاهی شبه غله ای یک ساله، با قابلیت های بالا برای کشت در اغلب مناطق جهان به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک است. افزایش تنوع در گونه های گیاهی مورد کشت و کار می تواند راهکاری حیاتی در مقابله با تغییرات اقلیمی و ایجاد ظرفیت مناسب تولید، به لحاظ کمی و کیفی در سبد غذایی باشد. این تحقیق در 10 آزمایش جداگانه، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در شهر یزد انجام شد. تیمار آزمایشی شامل 5 لاین امیدبخش و شاهد بود. 10 تاریخ های کاشت شامل: 9 فروردین، 9 اردیبهشت، 7 خرداد، 7 تیر، 4 مرداد، 1 شهریور، 14 شهریور، 29 شهریور، 9 بهمن و 10 اسفند بود. هر سه روز، مراحل فنولوژیک هر لاین شامل فاصله زمانی کاشت تا هر مرحله از نمو شامل سبز شدن، چهار برگی، ظهور جوانه گل، تشکیل پانیکول، گرده افشانی، خمیری دانه، سفت شدن دانه و تغییر رنگ ثبت شد. نتایج نشان داد که میانگین دماهای مرحله گلدهی تا تشکیل بذر در 5 لاین بین 25 تا 30 درجه سانتی گراد و در لاین 6 بین 20 تا 25 درجه سانتی گراد بود. میانگین طول روزهای مرحله گلدهی تا تشکیل بذر لاین ها بین 12 تا 5/12 ساعت بود. رابطه بین دما و طول روز از لحاظ تاثیر بر مقدار درجه روز رشد گلدهی عکس یکدیگر بود، به طوری که با کاهش طول روز و افزایش دما، مقدار درجه روز رشد گلدهی افزایش یافت. به طور کلی، نتایج این پژوهش، روز کوتاهی کینوا را تایید کرد و نشان داد که این گیاه از مرحله گلدهی تا رسیدگی دانه، تحت تاثیر طول روز قرار می گیرد. همچنین، نتایج نشان داد که لاین 6، برای کشت در مناطق سردسیر مناسب تر از سایر لاین ها است.

    کلید واژگان: تاریخ کاشت, درجه روز رشد, زمان حرارتی, زودرس, طول روز
    Sh Eghbali, M Jahan *, M Nassiri-Mahallati, M Salehi
    Introduction

    One of the important factors in the adaptation of plants to new environmental conditions is the appropriate response of development stages to temperature and photoperiod regimes. The thermal time, growing degree days (GDD) or heat unit concept is commonly the basis for modeling phenological development in crop models for different common crops and under-utilized crops. The GDD concept describes crop development as a function of temperature accumulation above the base temperature (lower limit) and in some cases below a cut off temperature (upper limit). Evaluation of plant photoperiod sensitivity is often beneficial help to use appropriate cultivars which in turn to ensure cultivation success. Considering that adaptation of quinoa to new regions demands acclimation to appropriate temperature range also day-length, this study aimed to investigation of quinoa response to Yazd weather condition as an arid region to assess the possibility of quinoa cultivation under these conditions.

    Materials and Methods

    This research was conducted through 10 separate experiments and were based on a randomized complete block design with three replications. The experimental treatment consisted of five lines (1, 2, 3, 4 and 5), and one cultivar (Titikaka) which belong to different maturing groups including early, middle and late maturing. Ten planting dates selected to be serial as following: March 29, April 29, May 28, June 28, July 26, August 23, September 6, September 20, January 29, and February 29. Every three days, phenological stages of each line including planting distance to each stage of development including emergence, four leaves, flower bud, panicle formation, pollination, seed filling, seed hardening and ripening were recorded accordingly. Using local weather data and equation 1 the needed GDD for every development stage was calculated:GDD= (Tmax-Tmin)/2-T(1)MS-Excel Ver. 15 was employed to arrange recorded data and required calculating. Fitting equations and plotting the graphs were done using Slide Write Ver. 2 and Minitab Ver. 20 software.  

    Results and Discussion

    The results showed that the mean of flowering temperature up to seed formation stage was between 25 and 30 °C for five lines and was between 20 and 25 °C in cultivar 6. The mean length of photoperiod for flowering and seed formation stage of these lines was between 12 and 12.5 hours. The relationship between temperature and day length was inversely related to the number of days of flowering stage, i.e., with decreasing day length and increasing temperature, the number of days for flowering stage was increased. The time required for flowering stage, between 20 to 30° C, for the early maturing cultivar was about 35 days, for the middle maturing lines including 1, 2, 3 and 6 was about 40 days and for the late maturing line 4 was about 45 days. At temperatures higher than 30 °C, a decreasing trend was observed in the number of days required for flowering stage. From the budding stage to the end of the growth period, a significant difference in the GDD was observed for the quinoa lines. The GDD of quinoa was the highest (2530 °C) for late maturing line (4) and was the lowest (1805 °C) for the early maturing cultivar. The effect of planting date on the GDD of quinoa lines showed that moving from March planting date to July, there was an increasing trend on the GDD of quinoa lines and by moving from July planting date to October, a decreasing trend was observed.

    Conclusions

    In general, quinoa is a short-day plant which is affected by the day length from flowering to seed maturity stages. Line 6 responded qualitatively to day length; however, the other lines responses were quantitatively. The study of the simultaneous effect of temperature and day length showed that temperature has a compensatory effect for day length during flowering stage. According to the results, it seems that the most suitable planting date for early lines suggests in September, for middle maturing lines suggests in August and for late maturing lines suggests in August. The results also showed that line 6 is more suitable than other lines for cultivation in cold regions.

    Keywords: Day length, Growing degree day, Mid-maturity, Sowing date, Thermal time
  • اسماعیل فرخی، مهدی نصیری محلاتی *، علیرضا کوچکی، سید علیرضا بهشتی

    مطالعه حاضر با هدف شبیه سازی محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجه فرنگی تحت رژیم های مختلف آبیاری در مراحل مختلف رشد با استفاده از مدل آکوواکراپ در شرایط آب و هوایی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش به صورت کرت‌های خرد‌شده در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. عامل کرت اصلی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله رویشی و عامل کرت فرعی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله زایشی بود. مدل آکوواکراپ با استفاده از داده های اندازه گیری شده واسنجی و صحت سنجی گردید.  به طور کلی، محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجه فرنگی با دقت قابل قبولی توسط مدل آکوواکراپ صحت سنجی شد، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد. میانگین مربعات خطای نرمال‌شده بدست آمده برای محتوای آب خاک و پوشش کانوپی گوجه فرنگی در همه تیمارهای آبیاری 36/13 و 87/13، 25/16 و 87/12 درصد به ترتیب برای مرحله واسنجی و صحت سنجی بود، که این نتایج نشان دهنده توانایی بالای مدل آکوواکراپ در شبیه سازی تغییرات رطوبت خاک و پوشش کانوپی در طول دوره رشد گوجه فرنگی می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل آکوواکراپ می تواند در شرایط تنش آبی در سطح قابل قبولی واسنجی شود و به عنوان ابزاری سودمند برای تصمیمات حمایتی در زمان و میزان آبیاری گوجه فرنگی تبدیل شود.

    کلید واژگان: آکوواکراپ, کراپ وات, کم آبیاری, مدل سازی, موازنه آب خاک
    E. Farrokhi, M. Nassiri Mahallati*, A. Koocheki, S.A. Beheshti
    Introduction

    The modeling approach for the simulation of the growth and development of tomatoes in Iran has been overlooked. Calibrated crop simulation models, therefore, are increasingly being used as an alternative means for the rapid assessment of water-limited crop yield over a wide range of environmental and management conditions. AquaCrop is a multi-crop model that simulates the water-limited yield of herbaceous crop types under different biophysical and management conditions. It requires a relatively small number of explicit and mostly intuitive parameters to be defined compared to other crop models and has been validated and applied successfully for multiple crop types across a wide range of environmental and agronomic settings. This study was conducted as a two-year field experiment with the aim of the simulation of soil water content, evapotranspiration, and green canopy cover of tomato using AquaCrop model under different irrigation regimes at two growth stages in Mashhad climate conditions.

    Materials and Methods

    A field experiment was conducted over two consecutive seasons (2016-2017) in the experimental field of Ferdowsi University of Mashhad, located in Khorasan Razavi province, North East of Iran. The experiment was laid out in a split-plot design with different irrigation regimes at the vegetative and at the reproductive stage as the main and subplot factors, replicated thrice. In total, 27 plots of 4.5×3 m (13.5 m2) were used at a planting density of 2.7 plants per m2. Seedlings were planted in a zigzag pattern into twin rows, with a distance of 1.5 m between them, so there were four twin rows of three meters in each plot. The distance between tomato plants within each twin-row was 0.5 meters. A buffer zone spacing of 3 and 1.5 m was provided between the main plots and subplots, respectively. The following experimental factors were studied: three irrigation regimes (100= 100% of water requirement, 75= 75% of water requirement, 50= 50% of water requirement) and two crop growth stages (V= vegetative stage and R= Reproductive stage). The drip irrigation method was used for irrigation. The tomato water requirement was calculated using CROPWAT 8.0 software. The irrigation water was supplied based on total gross irrigation and obtained irrigation schedule of CROPWAT. Model accuracy was evaluated using statistical measures, e.g., R2, normalized root means square error (NRMSE), model efficiency (E.F.), and d-Willmott. The 2016 and 2017 measured soil and canopy data sets were used for calibration and validation of the AquaCrop model, respectively.

    Results and Discussion

    For a water-driven model, such as AquaCrop, it is important to evaluate its effectiveness in simulating soil water content. During calibration (2016), the model simulated the soil water content with good accuracy. The simulated soil water content values were close to the observed values during calibration (2016) for all treatments with R2 ranging from 0.90 to 0.97, NRMSE in range of 8.47 to 17.96%, d varying from 0.76 to 0.99, and M.E. ranging from 0.87 to 0.96. Validation results indicated the good performance of the model in simulating soil water content for most of the treatments (0.79<R2<0.99, 10.04%<NRMSE<18.65%, 0.77<ME<0.92). Appropriate parameterization of canopy cover curve is critical for the model to provide accurate estimates of soil evaporation, crop transpiration, biomass, and yield. In general, the calibration results showed good agreement between simulated and observed data for canopy cover development in all treatments with high R2 values (>0.87), good E.F. (>0.61), low estimation errors (RMSE, ranging from only 4.5 to 9.2) and high d values (>0.92).

    Conclusion

    The AquaCrop model (version 6.1) was calibrated and validated for modeling soil water content, evapotranspiration, and green canopy cover for tomatoes under drought stress conditions. In general, soil water content, evapotranspiration, and green canopy cover of tomato were simulated by AquaCrop model with acceptable accuracy in both calibration and validation stages. However, the model performance was more accurate in no and/or moderate stress conditions than in severe water stress environments. In conclusion, the AquaCrop model could be calibrated to simulate the growth and soil water content of tomatoes under temperate conditions reasonably well and become a very useful tool to support the decision on when and how much irrigate. For R2, values > 0.90 were considered very well, while values between 0.70 and 0.90 were considered good. Values between 0.50 and 0.70 were considered moderately well, while values less than 0.50 were considered poor. Root mean square error ranges from 0 to positive infinity and expresses in the units of the studied variable. An RMSE approaching 0 indicates good model performance.

    Keywords: AquaCrop model, CropWat, Deficit irrigation, Modelling, Soil water balance
  • یونس رامش جان، علیرضا کوچکی*، مهدی نصیری محلاتی، سرور خرم دل

    به منظور تولید محصولات سالم تحت شرایط عدم استفاده از نهاده های شیمیایی که تضمین کننده سلامت انسان باشد، کاشت این گیاهان به صورت مخلوط بسیار مفید می باشد. در این راستا آزمایشی با هدف بررسی اثر ترکیب های مختلف کشت مخلوط بر شاخص های رشدی، سه تیپ رشدی لوبیا شامل چیتی (Phaseolus vulgaris L.)، چشم بلبلی (Vigna unguiculata L.) و قرمز (Phaseolus vulgaris L.) در سری های جایگزینی، آزمایشی در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با نه تیمار و سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 96-1395 اجرا شد. تیمارهای کشت مخلوط شامل 75% قرمز+ 25% چیتی، 75% قرمز+ 25% چشم بلبلی، 25% قرمز+75% چیتی، 25% قرمز+ 75% چشم بلبلی، 75% چیتی+ 25% چشم بلبلی و 75% چشم بلبلی+ 25% چیتی و کشت خالص هر سه تیپ رشدی بود. صفات مورد مطالعه شامل شاخص سطح برگ، میزان تجمع ماده خشک، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت آسیمیلاسیون خالص بود. نتایج نشان داد که بیشترین میزان شاخص سطح برگ، تجمع ماده خشک و سرعت رشد گیاه برای هر سه تیپ رشدی لوبیا از کشت خالص و کمترین میزان شاخص سطح برگ و تجمع ماده خشک برای لوبیا قرمز از تیمار 25% قرمز+ 75% چشم بلبلی و سرعت رشد گیاه از تیمار 25% قرمز+ 75% چیتی مشاهده شد. برای لوبیا چیتی و چشم بلبلی هر سه این شاخص ها به ترتیب از تیمار 25% چیتی+ 75% چشم بلبلی و 75% چیتی+ 25% چشم بلبلی به دست آمد. بیشترین سرعت رشد نسبی لوبیا قرمز (21/0 گرم بر گرم در روز)، چیتی (18/0 گرم بر گرم در روز) و چشم بلبلی (22/0 گرم بر گرم در روز) به ترتیب در تیمارهای 75% چیتی+ 25% قرمز، کشت خالص و 75% چشم بلبلی+25% چیتی ثبت شد همچنین بیشترین سرعت آسیمیلاسیون خالص (41 گرم بر متر مربع برگ در روز) در لوبیا قرمز از کشت خالص، برای چیتی نیز بیشترین (14گرم بر متر مربع برگ در روز) مقدار آن در تیمار 25% قرمز+ 75% چیتی و برای لوبیا چشم بلبلی (52 گرم بر متر مربع برگ در روز) از تیمار مخلوط 75% قرمز+ 25% چشم بلبلی به دست آمد. به طور کلی، تیمارهای کشت مخلوط موجب بهبود برخی از شاخص های مورد مطالعه برای گیاهان مورد برسی شدند و البته تراکم بیشتر کشت خالص موجب بهبود برخی شاخص های مانند سطح برگ و ماده خشک مربوط به هر سه تیپ رشدی مختلف شد.

    کلید واژگان: تجمع ماده خشک, تیپ رشدی لوبیا, سرعت رشد محصول, شاخص سطح برگ
    Y. Rameshjan, A. Koocheki *, M. Nassiri Mahallati, S. Khorramdel
    Introduction

    Recently self-sustaining, diversified, low-input, and energy-efficient agricultural systems like intercropping have been considered as the efficient way to achieve the sustainability in agriculture. Intercropping as an old agricultural practice, have been followed especially at the small scale and subsistence farming. It can be defined as the agricultural practice of growing two or more crops or ecotypes together in the same field. Intercropping brings diversity of species in the cropping systems, and is considered to make the systems more resilient against environmental perturbations, thus enhancing food security. It provides high insurance against crop failure, especially in the extreme weather conditions like temperature stress, drought, flood, frost, pest infestation etc. In fact, intercropping is claimed to be one of the most significant cropping techniques in sustainable agriculture, and many researches and reviews attribute its utilization to the number of environmental benefits from promoting land biodiversity to diversifying agricultural outcome. Legumes after cereals are the second source of human food and in Iran they are the second most important food. Due to the importance of legume intercropping in the sustainability of agricultural systems, the objective of the present work was to evaluate the effect of row intercropping of three bean ecotypes red bean, pinto bean and cowpea bean as replacement series on the physiological growth indices under climatic conditions of Mashhad.

    Materials and Methods

    This experiment was conducted based on a randomized complete block design with nine treatments and three replications at the Agricultural Research Station, Faculty of Agriculture Ferdowsi University of Mashhad during 2016-2017 growing season. Treatments were 75% red bean+ 25% pinto bean, 75% red bean+ 25% cowpea bean, 25% red bean+ 75% pinto bean, 25% red bean+ 75% cowpea bean, 75% pinto bean+ 25% cowpea bean, 75% cowpea bean+ 25% pinto bean and their monoculture. In order to measure the growth indices, the destructive samplings were carried out every 14 days from 0.15 m2 of row in each plot. All bean ecotypes were harvested by cutting at the soil surface. The studied indices were leaf area index (LAI), dry matter accumulation (DM), crop growth rate (CGR), relative growth rate (RGR) and net assimilation rate (NAR).

    Results and Discussion

    The highest leaf area index for red bean, pinto bean and cowpea ecotypes were observed in their monoculture with 2.45, 1.45 and 3.60, respectively. The fast period of vegetative growth and dry matter accumulation were observed at 65-80 days after planting with a small decline afterwards until physiological maturity. The maximum dry matter accumulation for these ecotypes was obtained in their monoculture. Crop growth rate reached its peak 65 days after emergence followed by a decreasing trend afterwards. The highest crop growth rate was observed in pinto bean with 27 g m-2 day-1. At the beginning of growth stage, due to more penetration of light into the canopy and less shadow of the leaves the less respiration, RGR was more and its reduction slope was less. As time passes and vegetative and reproductive organs grow more, the shadow of leaves on each other increases and therefore after words RGR decreased. Also, net assimilation rate reached to its peak 60 days after emerging and decreased.

    Conclusions

    The results of showed that intercropping of bean ecotypes with increasing plant density, increased the leaf area index (LAI) and dry matter accumulation (DM) of both crops in monoculture and mixed culture which could be due to increased vegetation and it's closer to optimum density in mixed culture and better use of environmental resources. However due to different criteria of these ecotypes associated with better use of water, radiation and nutrient resources when they are intercropped, physiological growth indices were increased. Overall following this agroecological practice in cropping systems could keep contribution to move the current agroecosystems one step towards sustainability.

    Keywords: Bean ecotypes, Crop Growth Rate, Dry matter accomulation, Leaf Area Index
  • علیرضا کوچکی*، مهدی نصیری محلاتی، مینا هوشمند، سرور خرم دل

    به منظور بررسی و مقایسه ترکیب های مختلف کشت مخلوط سه گونه زراعی آفتابگردان (Helianthus annus L.)، کدو پوست کاغذی (Cucurbita pepo L.) و لوبیا چیتی (Phaseolus vulgaris L.) بر عملکرد و اجزای عملکرد آن ها، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 95-1394 و 96-1395 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و پنج تیمار اجرا شد. تیمارها شامل ترکیب های مخلوط دوگانه (H:C, H:P,C:P) و سه گانه یک ردیفی و دو ردیفی (H:C:P,HH:CC:PP) در سری های جایگزینی و تک کشتی هر گونه (H,C, P) بود. صفات مورد مطالعه شامل اجزای عملکرد، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت سه گونه آفتابگردان، کدو پوست کاغذی و لوبیا چیتی و نسبت برابری زمین بودند. نتایج نشان داد که اثر ترکیب های مختلف کشت مخلوط بر اجزای عملکرد و عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت آفتابگردان، کدو پوست کاغذی و لوبیا چیتی معنی دار (05/0≥p) بود. بیشترین عملکرد دانه آفتابگردان مربوط به تیمار مخلوط سه گانه دو ردیفی (HH:CC:PP) (10158 کیلوگرم در هکتار)، لوبیا چیتی مربوط به کشت خالص (P) (1049 کیلوگرم در هکتار) و در کدو پوست کاغذی مربوط به تیمار مخلوط دوگانه لوبیا چیتی+ کدو پوست کاغذی (C:P) (2501 کیلوگرم در هکتار) بود. بیشترین عملکرد بیولوژیک آفتابگردان، کدو پوست کاغذی و لوبیا چیتی به ترتیب برای کشت خالص (H)، مخلوط سه گانه دو ردیفه  (HH:CC:PP)و کشت خالص (P) مشاهده شد. بالاترین نسبت برابری زمین (LER) در کشت سه گانه یک ردیفی (H:C:P) (69/1) و کمترین نسبت برابری زمین (LER) برای مخلوط دوگانه آفتابگردان+ لوبیا چیتی (H:P) (06/1) محاسبه گردید. به طور کلی، در تمامی تیمارهای کشت مخلوط در سیستم های دوگانه و سه گانه نسبت برابری زمین بیشتر از یک و در مخلوط های سه گانه بالاتر از مخلوط های دوگانه بود.

    کلید واژگان: سری جایگزینی, عملکرد دانه, کارایی مصرف منابع, نسبت برابری زمین
    A Koocheki *, M Nassiri Mahallati, M Hooshmand, S Khorramdel
    Introduction

    Intercropping is an old agricultural practice which is growing of multiple crop species at the same time in the same place. Traditionally, intercropping has been used to increase crop production and the efficiency of the resource as well mitigate any possible risk. Intercropping has been shown to decrease the risk of crop failure by increasing the crop yield stability over time. Intercropping creates biodiversity in the cropping systems, and it is considered to make the systems more resilient against environmental perturbations, thus enhancing food security. Land equivalent ratio (LER) is often conceded as an indicator to determine the efficacy of intercropping that measure the land productivity. LER may be interpreted as the relative area required by sole crops to produce the same yields as achieved in a unit area of intercrop. The objective of the present work was to evaluatethe effect of row intercropping of three plant species such as sunflower, pumpkin and common bean on the yield, yield components and land equivalent ratio under climatic conditions of Mashhad.  

    Materials and Methods

    This experiment was conducted based on a randomized complete block design with three replications at the Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad, Iran during two growing seasons of 2015-2016 and 2016-2016. The treatments were double (H:C, H:P, C:P) and triple (H:C:P and HH:CC:PP including one row and two rows of each species) arrangements of sunflower, pumpkin and common bean as replacement series and their sole cropping. Investigated traits were plant height, 100-seed weight, number of seeds per head, head diameter, seed weight per plant, biological yield, seed yield and harvest index of sunflower, seed weight per fruit, 100-seed weight, fresh weight of fruit, dry weight of fruit, number of seeds per fruit, dry weight of plant, biological yield, seed yield and harvest index of pumpkin and plant height, number of pods per plant, number of seeds per pods, number of branches per plant, dry weight of plant, pod weight per plant, seed weight per plant and 100-seed weight, biological yield, seed yield and harvest index of common bean. The LER was calculated as the sum of relative yields of component crops in an intercrop versus sole crops. For analysis of variance SAS ver 9.2 was used. All the means were compared according to Duncan multiple range test (p≤0.05).

    Results and Discussion

    The results showed that the effect of different intercropping arrangements of sunflower, pumpkin and common bean was significant (p≤0.05) on their yield components, seed yield, biological yield and harvest index. The highest seed yield of sunflower, common bean and pumpkin were observed in triple cropping as two rows (10158 kg.ha-1), sole cropping(10493 kg.ha-1) and common bean+ pumpkin (25014 kg.ha-1), respectively. The maximum biological yield of sunflower, pumpkin and common bean were observed in it sole cropping, triple cropping as one row and sole cropping. The highest and the lowest land equivalent ratio were calculated with triple cropping as one row (1.69) and sunflower+ common bean (1.06), respectively.

    Conclusions

    Results revealed that growth, yield components and yield of sunflower, pumpkin and common bean were significantly affected by intercropping arrangements. However due to different criteria of these species associated with better use of water, radiation and nutrient resources when they are intercropped, land use efficiency was increased. Acknowledgement This research (40982) was funded by the Vice Chancellor for Research of Ferdowsi University of Mashhad, which is hereby acknowledged.

    Keywords: Land equivalent ratio, Replacement series, resource use efficiency, Seed yield
  • مجید رضا کیانی، علیرضا کوچکی*، مهدی نصیری محلاتی، احمد زارع فیض آبادی

    فشرده سازی به عنوان مهم ترین عامل در افزایش تولیدات کشاورزی شناخته شده است. یکی از شاخص های کاربردی در تعیین میزان فشرده سازی استفاده از شاخص تراکم زراعی است. این تحقیق با استفاده از داده های سطح زیر کشت و اقلیمی مربوط به دوره 50 ساله 1341تا 1390 به بررسی روند تغییرات فشرده سازی در محصولات مهم زراعی (شامل گندم (Triticum aestivum L.)، جو (Hordeum vulgare L.)، برنج (Oryza sativa L)، ذرت (Zea mays L.(سیب زمینی (Solanum tuberosum L.(، گوجه فرنگی (Lycopersicon esculentum Mill.)، شبدر (Trifolium sp.)، محصولات جالیزی، حبوبات، سبزیجات، چغندر قند (Beta vulgaris L.) و پنبه (Gossypium arboreum L.) با جمع آوری داده های سطح زیر کشت و تولید و داده بارندگی در همه استان های کشور پرداخته است. تجزیه و تحلیل اطلاعات نشان داد که روند تغییرات سطح زیر کشت رو به کاهش بود. بر اساس میانگین میزان تراکم زراعی کل کشور در سال 1350، 1382 و 1390 به ترتیب 9/26، 8/84 و 8/80 ماه و میانگین سه سال8/94 ماه بود. کمترین میزان شاخص تراکم زراعی در سال 1350 متعلق به استان های ساحلی جنوب (هرمزگان و بوشهر) و مازندران به ترتیب با میانگین 5/98 و 6/33 ماه و در سال 1382 به استان های گیلان و مازندران به ترتیب با مدت پوشش 72/5 و 62/6 ماه بود و در سال 1390 نیز کمترین میزان این شاخص به گیلان و استان های ساحلی جنوب به ترتیب با مدت پوشش 63/5 و 3/6 ماه تعلق داشت. با توجه به اینکه در اکثر مناطق کشور بیش از نیمی از سطح زیر کشت به گندم اختصاص دارد و از طرفی مدت زمانی که گندم در روی زمین باقی می ماند جزء طولانی ترین ها در بین محصولات زراعی می باشد، لذا سطح زیر کشت گندم مهم ترین سهم را در تعیین شاخص تراکم زراعی (یا پوشش زراعی) ایفا می کند، از طرفی در مناطق شمال غربی به دلیل شرایط اقلیمی و سردتر بودن، مدت زمانی که غلات و به ویژه گندم در روی زمین قرار دارند نیز بیشتر می باشد و دلیل اصلی بالاتر بودن شاخص تراکم زراعی در این مناطق، مدت زمان حضور گندم در سطح زمین می باشد و در همه سال ها، خراسان جزء مناطقی با بالاترین میزان تراکم زراعی بوده است، به طوری که در هیچ دوره این مقدار کمتر از 11 نبوده که نشان دهنده ثبات در تولید محصولات زراعی در این استان است. بررسی تراکم زراعی در بوم زیست های زراعی کشور نشان داد که برخلاف انتظار، در مناطق دارای بارندگی بیشتر به دلیل کشت محصولاتی مانند برنج، مدت پوشش زمین به نسبت کمتر بوده و مدت زمانی طولانی در سال زمین بدون کشت بوده و لذا تغییر الگوی کاشت در این مناطق ضروری می باشد و می توان با وارد کردن گیاهانی مانند بقولات و یا حبوبات، از شرایط اقلیمی این مناطق برای افزایش تولید و تامین امنیت غذایی استفاده نمود.

    کلید واژگان: آیش, الگوی کشت, امنیت غذایی
    M.R. Kiani, A. Koocheki*, M. Nassiri Mahallati, A. Zareh Feiz Abadi
    Introduction

    In the foreseeable future, plants are still the most important source of human food supply, and given the rapid rise in demand for food in developing countries, the demand for food will increase sharply over the next 20 years. Compression is the most important factor in increasing agricultural production. One of the useful indicators in determining the compression rate is the use of agronomic index. In Nepal, an applied definition has been used to compress agriculture, which includes increasing the number of crops per unit area in a crop season, along with the trend of chemical changes to improve plant performance. One of the important indicators used by many researchers is made by Boserup (1966). In this definition, agricultural compression  means increasing the cultivation of crops in a given period in an agricultural system., The idea of increasing the frequency of planting important crops originated in agriculture prior to industrialization and was the only way to increase crop production in one year. This concept later became more comprehensive by other researchers by adding the differences in the length of sowing and planting of crops. In a number of studies, the frequency of products indicating the amount of land use has been used as a compression index.

    Methods

    In order to study the trend of changes in crop density, agronomy and stability in agricultural production, statistical data of 15 agricultural variables including crop area and rainfall in different provinces of the country for the period of 50 years from 1961 to 2011 have been obtained from the Statistical Yearbook, databases The Ministry of Agriculture, the Center for Statistics of Iran and the FAO Database.
    Agronomic index was used to study the land use status of arable land and an aspect of compression including land cover with one-year cultivars.

    Result and Discussion

    Based on the average, total agricultural density in 1971, 2004 and 2011were 9.26, 8.48 and 8.80, respectively, and the mean of three years was 8.94 months. The lowest index of agricultural density index in 1350 belonged to southern coastal provinces (Hormozgan and Bushehr) and Mazandaran with average of 6.98 and 7.33 months, respectively. In 2004 Guilan and Mazandaran provinces had the least index of 4 and 62.5 months, and in 2011 the lowest rate of this indicator was in Gilan and southern coastal provinces, with a period of coverage of 63.6 and 5.3 months, respectively. Considering that in most regions of the country more than half of the cultivated area is allocated to wheat, and also wheat remains on the ground  longer than the other crops, therefore, wheat cultivation owns the most important share  in the determination of the index of agronomic agglomeration (or crop cover). On the other hand, in the northwestern regions due to climatic conditions and colder periods of time, cereals especially wheat remail on the ground longer ,so the main reason for the higher index of agronomy in these areas is that wheat is present at the surface of earth. The study of agronomy in the country's arable crops showed that, contrary to expectation, in areas with higher rainfall the duration of land cover is less and soil remains without cultivation a long time in the year, due to the cultivation of crops such as rice. Therefore, changing the pattern of planting is essential in these areas .

    Conclusion

    The results of this study showed that due to the dominance of cereal cultivation in cropping pattern, crop density was affected by the cropping area of ​​these plants. Food security is one of the basic needs and increasing the production per unit area isone of the important ways to achieve it.  So, changing the pattern or planting system is necessary in areas where compression is low.

    Keywords: Cultivation pattern, Follow, Food security
  • خالد عبدالله پور، علیرضا کوچکی*، مهدی نصیری محلاتی، سرور خرم دل

    به منظور بررسی اثر نسبت های مختلف کشت بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی سیاه دانه (L. Nigella sativa) و شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.) در سری های افزایشی، آزمایشی در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با شش تیمار و سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 95-1394 اجرا شد. تیمارها شامل کشت مخلوط افزایشی 25% سیاه دانه+ 100% شنبلیله، 50% سیاه دانه+ 100% شنبلیله، 75% سیاه دانه+ 100% شنبلیله، 100% سیاه دانه+ 100% شنبلیله و کشت خالص هر دو گونه بودند. نتایج نشان داد که تعداد شاخه جانبی در بوته، تعداد کپسول/غلاف در بوته، تعداد دانه در کپسول/غلاف، عملکرد تک بوته، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی برای هر دو گونه به طور معنی داری تحت تاثیر نسبت های کشت مخلوط قرار گرفت. با افزایش نسبت سیاه دانه در کشت مخلوط، عملکرد دانه و بیولوژیکی آن افزایش یافت، به طوری که بیشترین (291 کیلوگرم در هکتار) عملکرد دانه از کشت خالص و کمترین (107 کیلوگرم در هکتار) میزان آن در تیمار 25% سیاه دانه+ 100% شنبلیله حاصل شد. همچنین تیمار کشت خالص شنبلیله دارای بالاترین (655 کیلوگرم در هکتار) عملکرد دانه بود. در کلیه نسبت های مخلوط LER بالاتر از یک بود و تیمار 75% سیاه دانه + 100% شنبلیله با 24/1LER= در بالاترین سطح قرار گرفت که این امر نشان دهنده افزایش کارایی و سودمندی زراعی نسبت های مختلف کشت مخلوط دو گیاه شنبلیله و سیاه دانه نسبت به کشت خالص آن ها است.

    کلید واژگان: سری های افزایشی, گیاه دارویی, نسبت برابری زمین
    K Abdollahpour, A Koocheki, M Nassiri Mahallati, S Khorramdel
    Introduction

    Medicinal plants are looked upon not only as a source of affordable health care products but also as a source of income. There is a growing demand for plant-based medicines, health products, essential oils, fragrances, cosmetics and natural aroma chemicals in the markets. Cultivation of medicinal and aromatic plants has several advantages such as higher net returns per unit area, low incidence of pests and diseases, improvement of degraded and marginal soils, longer shelf life of end products and foreign exchange earning potential. Intercropping is a multiple cropping system that has been practiced for many years in various methods in most of the regions. It has played important roles in the redistribution of soil nutritional resources and establishment of soil microbial diversity. Legumes have been intercropped with medicinal plants for many years. Land equivalent ratio (LER) is often used as an indicator to determine the efficiency of intercropping. It is the most common index adopted in intercropping to measure the land productivity. The objectives of this study were to determine the effects of black seed (Nigella sativa L.) intercropped with fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) in additive series on their yield and yield components and LER.
     

    Materials and Methods

    An experiment was performed based on a randomized complete block design with six treatments and three replications at the Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad during growing season of 2015-2016. Intercropping ratios were 25% B (black seed) +100% fenugreek (F), 50% B+100% F, 75% B +100% F, 100% B+100% F and their monoculture. Studied traits were the number of branches per plant, the number of follicles per plant, the number of seeds per follicle, 1000- seed weight, seed yield, biological yield and harvest index for black seed and the number of branches per plant, the number of pods per plant, the number of seeds per pod, 1000- seed weight, seed yield, biological yield and harvest index for fenugreek. LER was calculated as the criterion for intercropping.
    The treatments were run as an analysis of variance (ANOVA) by using Minitab to determine if significant differences existed among treatments means. Multiple comparison tests were conducted for significant effects using the LSD test.
     

    Results and Discussion

    The results showed that the different intercropping ratios of black seed with fenugreek had significant effect on the number of branches per plant, the number of follicles and pods per plant, the number of seeds per follicle/pod, seed yield and biological yield. The highest and the lowest seed yield of black seed were observed for monoculture and 25% black seed+100% fenugreek with 291 and 107 kg.ha-1, respectively. The maximum and the minimum seed yield of fenugreek were related to its monoculture and 100% black seed+100% fenugreek with 655 and 363 kg.ha-1, respectively. When the two plants are grown together, yield advantages occur due to their differences to use resources.
    LER of the black seed/ fenugreek intercropping system ranged from 1.12 to 1.24, and thus land use efficiency was significantly enhanced by this intercropping system. LER was much higher than one in all of the intercropping ratios, indicating the intercropping yield advantage. The maximum LER was calculated for 75% black seed+100% fenugreek with 1.24.
     

    Conclusions

    Fenugreek intercropped with black seed showed a significant increase in yield, yield components and LER. It has been proved that the effects of intercropping by its involvement in improved soil chemical characteristics, increased nitrogen content (nitrogen biological fixation) has greatly contributed to agroecological services. It can be concluded that intercropping of fenugreek with contributed to productivity increases per unit area of black seed.
    Acknowledgement
    This research was funded by Vice Chancellor for Research of Ferdowsi University of Mashhad, which is hereby acknowledged.

  • علیرضا کوچکی، مهدی نصیری محلاتی، سرور خرم دل*

    طی دو دهه گذشنه تعیین ردپای اکولوژیکی و استفاده از آن در ارزیابی پایداری بوم نظام ها مورد توجه محققین قرار گرفته است. از آنجا که، اطلاعات محدودی در مورد ردپای اکولوژیکی ایران و اجزای آن در اختیار می باشد، در این پژوهش وضعیت تولید و مصرف گروه های مختلف مواد غذایی و ردپای اکولوژیکی غذای کشور بررسی و با سایرکشورها مقایسه شده است. نتایج نشان داد که میزان کل تولید و مصرف مواد غذایی کشور در سال 92-1391 به ترتیب 5/89 و 6/94 میلیون تن و نسبت این دو مقدار یا ضریب خودکفایی غذایی معادل 87/0 بوده است. ضریب خودکفایی برای غلات، دانه های روغنی و گیاهان قندی به ترتیب 69/0، 12/0 و 48/0 بدست آمد که حاکی از وابستگی این محصولات به واردات است و در مقابل تولید سبزی و میوه جات بیشتر از مصرف بود و در مورد سایر گروه های غذایی نوعی تعادل بین تولید مصرف وجود داشت. ردپای اکولوژیکی غذای کشور براساس هکتار جهانی هکتار جهانی بر نفر 88/0 و بر اساس هکتار محلی، هکتار محلی بر نفر04/1 برآورد شد و این تفاوت به دلیل کارآیی کمتر نظام تولید غلات و گوشت و لبنیات کشور نسبت به میانگین جهانی این محصولات می باشد. حدود 48 درصد از ردپای غذای کشور مربوط به گوشت و لبنیات و 33 درصد آن نیز مربوط به غلات بود. بر اساس یافته های این تحقیق ردپای غذا در ایران بزرگتر از ردپای غذا در قاره آسیا (هکتار جهانی بر نفر 7/0) و تقریبا معادل میانگین جهانی آن (هکتار جهانی بر نفر 9/0) می باشد. بعلاوه مقدار ردپای غذای کشور در فاصله سال های 1379 تا 1392 با 76 درصد افزایش از 5/0 به هکتار جهانی بر نفر 88/0رسیده و تداوم این روند در آینده پیآمدهای زیست محیطی جدی به همراه خواهد داشت.

    کلید واژگان: امنیت غذایی, ردپای غذا, ضریب خودکفایی, هکتار محلی
    A. Koocheki, M. Nassiri Mahallati, Surur Khorramdel *
    Introduction

    The concept of ecological footprint was first proposed by Rees (1992) and further developed by Wackernagel and Yount (2000). This is an index based on the land area needed for basic requirements and also the waste disposal of an individual in a specific geographic location and usually calculated on the basis of area per capita which is normally global hectare (Gha) per capita. Based on the report of World Wildlife Found, total world ecological footprint for the year 2010 has been estimated to be 18.2 billion global hectares (Gha) with a per capita 2.7 Gha. This index is reciprocal of carrying capacity.
    During the last two decades ecological footprint accounting is used widely for evaluation of ecosystems sustainability. However, limited information is available about ecological footprint of Iran and its components. In this research the state of production and consumption of different food stuffs and ecological footprint of food were calculated for Iran and the results are compared with other countries.

    Materials and Methods

    Data was collected for different group of agriculture foods including cereals, oil crops, pulses, dairy products, meat, fruits and vegetables from Ministry of Jihad Agriculture, Ministry of Commerce and also from other published data in official databases in the country. Calculation was made by the method provided in the literature.
    Based on these factors ecological foodprint for each food product (efi) on the bases of Gha can be calculated from equation 1.
    Equation (1)
    In which efi: is the foodprint for product i, Ai: is the land area required for the same product i and fe,i: is the conversion factor for product i (Gha per ha).
    Calculation of foodprint
    Equation (2)
    Equation (3)
    Where EF is total ecological footprint (Gha), ef: per capita ecological footprint in terms of Gha and N: total population of the country.

    Results and Discussion

    The amount of total food production and consumption in 2013 were estimated as 89.5 and 94.6 Mg, respectively with self-sufficiency coefficient (production: consumption ratio) of 0.87. Self-sufficiency of cereals, oil crops and sugar crops were calculated as 0.69, 0.12 and 0.48, respectively that shows these food groups are highly import-dependent. However, production of vegetables and fruits exceeded their consumption and for other food items consumption was balanced by production. Ecological footprint of food estimated as 0.88 Gha/person and increased to 1.04 ha/person when calculated based on local hectares. Component analysis showed that this difference was due to lower efficiency of cereal and meat and dairy production systems of the country compared to world averages. Meat and dairy products accounted for 48% of food footprint of Iran and 33% of this footprint was due to cereals. Based on our results, Iranian food footprint is higher than Asia (0.7 Gh/person) and is almost the same as the world average (0.9 Gh/peron). Moreover, footprint of food is increased over the country by 76% during years 2000-2013 and this trend could led to severe environmental consequences.

    Conclusion

    Except for vegetable oils, sugar and cereals, the production and consumption of other groups of food materials are in balance, even for some groups such as fruits and vegetables. There is a small surplus in production over consumption for some extent dairy products. Foodprint for Iran is higher than the value for Asia and is similar to average for the world. In general, foodprint differs significantly amongst the nation and as expected this value is higher in those countries with higher consumption of meat. Higher demand for consumption of meat has caused an increase in indirect consumption of cereals for meat production. It should be noted that since foodprint is based on global hectare, comparison between countries and regions are simply possible. In fact if yield of a crop at national level is increased but world mean yield does not change, foodprint based on global hectare remains unchanged but if it is calculated on the bases of local hectare, foodprint will decrease. Therefore, system efficiency can be evaluated at national level, by comparison of foodprint at two different scales of global hectare and local hectare.

    Acknowledgement


    This research (14920.1) was funded by vice chancellor for research of Ferdowsi University of Mashhad, which is hereby acknowledged.

    Keywords: Foodprint, Food security, Local hectare, Self-sufficiency coefficient
  • علیرضا کوچکی، مهدی نصیری محلاتی
    در این تحقیق عملکرد پتانسیل و خلاء عملکرد گندم آبی و چغندرقند در استان خراسان رضوی طی دوره ای 10 ساله (1393-1384) مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور بر اساس داده های درازمدت هواشناسی 17 شهرستان و با استفاده از آنالیز خوشه ایسه ناحیه اقلیمی کشاورزی در استان خراسان رضوی از یکدیگر تفکیک شدند. پیش بینی عملکرد پتانسیل با استفاده از مدل شبیه سازی LINTUL1 انجام شد و پیش از استفاده از آن بر مبنای داده های عملکرد در معرض تعیین اعتبار متقابل قرار گرفت. بر اساس نتایج شبیه سازی، عملکرد پتانسیل (YP) گندم آبی در نواحی اقلیمی کشاورزی 1 (نیمه خشک و معتدل)، 2 (خشک و گرم) و 3 (نیمه خشک و گرم) به ترتیب 7248، 6478 و 7852 و درکل استان 6936 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. در حدود 74 درصد از تغییرات سالانه YP گندم آبی ناشی از تغییر در طول دوره پر شدن دانه به دلیل افزایش درجه حرارت می باشد. خلاء عملکرد گندم آبی در هر سه ناحیه در طی 5 سال ابتدای دوره به طور نسبی افزایش یافته و به حدود 4 تن در هکتار رسید ولی از سال 1390 خلاء عملکرد در حال کاهش بوده به طوری که میزان خلاء قابل مهار آن در سال 93 بین 50/0-48/0 عملکرد پتانسیل بوده است. میانگین عملکرد پتانسیل گندم دیم در نواحی اقلیمی بین 2800-2000 کیلوگرم در هکتار برآورد شد و بر این اساس میانگین خلاء نسبی استان در محدوده 8/0-75/0 به دست آمد. میانگین 10 ساله عملکرد پتانسیل چغندرقند در نواحی اقلیمی استان خراسان رضوی بین t ha-1 88-78 پیش بینی شد.
    کلید واژگان: اطلس جهانی خلاء عملکرد, عملکرد پتانسیل, خلاء قابل مهار, تعیین اعتبار متقابل
    A Koocheki, M Nassiri Mahallati
    Introduction
    To realize global food demand by 2050 world cereal production should be increased up to 49% compared to 2006. This level of production could be achieved by annual yield increment of 1.16%. However, the current rates are much lower. At the same time, there is a very restricted area to increase cultivated lands because of resource limitation, provided that increase in crop yields is the main option to sustain food security. Potential yield (YP) could be achieved when limiting and reducing factors are completely absent during crop growth. YP is an indicator for the yielding capacity of a given environment and management system and estimating the difference between YP and actual yield, known as yield gap, is crucial for improvement of crop production systems at regional or national scale. In this study yield gap and its temporal trend for sugar beet, irrigated and rainfed wheat are estimated over Khorasan Razavi province based on the method developed by Global Yield Gap Atlas.
    Materials and Methods
    Following the protocol provided by Global Yield Gap Atlas, Khorasan province was clustered into agroclimatic zones using the proposed indices (cumulative degree days above 0 ºC, aridity index and temperature seasonality) based on 10 years (1384-1393) weather data. YP of sugar beet and irrigated wheat for the study period in the climatic regions was first estimated for selected cities within each region using LINTUL model and finally the simulation results were up scaled from cities to region and from regions to the whole province. The model was cross-validated against measured data using leave-one-out (LOO) method to increase accuracy of predictions. Potential yield of rainfed wheat (YW) was estimated from frontier production function which was fitted to yield data over a wide range of annual precipitation. Yield gap (YG) of the studied crops was estimated as the difference between potential (YP) and actual yields (YA) for each region and over the 10-year period. In addition exploitable gap (YG85%=85%YP-YA) was also calculated.
    Results and Discussion
    The accuracy of LINTUL model for simulation of sugar beet and irrigated wheat yields was considerably increased after cross validation and the prediction error was reduced by 6.5 - 7.8%. Mean YP of irrigated wheat in the climatic region 1 (temperate, semi-dry), 2 (hot, dry) and 3 (temperate, dry) was respectively, 7248, 6478 and 7852 and for the whole province 6936 kg ha-1. Time trend of YP for irrigated wheat was not significant in 3 climatic regions however, high annual variation of YP was found over the studied period. Results indicated that up to 74% of this variation was accounted for by changes in the effective grain filling period in response to temperature. YG85% of irrigated wheat in all climatic regions was increased up to 4 t ha-1 during 1384-1388 but decreased later on so that relative gap was 0.48-0.50 of YP in 1993. Average YW of rainfed wheat in the climatic regions of the province was estimated as 2000-2800 kg ha-1 with a negative trend due to decreased precipitation, the highest negative slope in YW (59 kg ha-1 y-1) was found in the hot dry region. Rainfed wheat showed an extremely high yield gap in all climatic regions and mean relative yield gap (YG/YW) was estimated as 0.75-0.80 over the province. Mean YP of sugar beet in different climatic regions of the province was estimated from 78 to 88 t ha-1 with the lowest potential in hot-dry region. However, declining trend was found in the yield gap of sugar beet in all studied regions with the highest gap filling rate of 1.44 t ha-1 y-1 in temperate-dry region.
    Conclusions
    Simulated YP of sugar beet and irrigated wheat were higher in temperate-semi arid regions of the province and lower in hot-dry regions. However, cold-semi arid regions had the highest YW of rainfed wheat. When up-scaled over the province, YG85% was about 50% of YP for irrigated wheat and sugar beet and 25% for rainfed wheat. It was concluded that closing yield gap of sugar beet and irrigated wheat would be possible mainly by improving management practices however, for rainfed wheat breeding strategies should be considered as the first priority.
    Keywords: Cross validation, Exploitable yield gap, Global yield gap atlas, Potential yield
  • علیرضا ربیعی، احمد نظامی*، مرتضی گلدانی، محمد خواجه حسینی، مهدی نصیری محلاتی

    با توجه به افزایش مصرف گیاهان دارویی و تخریب روز افزون رویشگاه های طبیعی آنها، اهلی سازی وکشت آنها در نظام های زراعی اهمیت خاصی دارد. در این راستا اطلاع از خصوصیات این گیاهان، از جمله دماهای کاردینال جوانه زنی ضروری می باشد. به منظور تعیین دمای کاردینال و تاثیر دما بر درصد و سرعت جوانه زنی بذور شش اکوتیپ (بیرجند، قاین، تربت حیدریه، مشهد، کلات و بجنورد)  بارهنگ کبیر آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 سطح دمایی (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتی گراد) و چهار تکرار در آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1392 انجام شد.جهت تعیین دماهای کاردینال از مدل های خطوط متقاطع و پنج پارامتری بتا بین سرعت جوانه زنی و دما استفاده شد. نتایج نشان داد که حداکثر درصد جوانه زنی را اکوتیپ های بجنورد و بیرجند به ترتیب در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد داشتند. در گستره دمایی 20 تا 35 درجه سانتی گراد اکوتیپ بیرجند درصد جوانه زنی بیشتری نسبت به سایر اکوتیپ ها داشت. براساس مدل های برازش داده شده بسته به اکوتیپ محدوده دمای حداقل(6.3 تا 8.9 و 1.8 تا 5 درجه سانتی گراد)، دمای مطلوب (31.1 تا 35.9 و 28.6 تا 35.2 درجه سانتی گراد) و دمای حداکثر (43.3 تا 45.1 و 45 تا 45.6 درجه سانتی گراد) به ترتیب در مدل های خطوط متقاطع و پنج پارامتری بتا  تخمین زده شد. تنوع در دمای کاردینال اکوتیپ های بارهنگ احتمالا به دلیل سازگاری آنها به شرایط محیطی متفاوت و تنوع ژنتیکی می باشد.

    کلید واژگان: دمای مطلوب, سرعت جوانه زنی, مدل پنچ پارامتری بتا, مدل خطوط متقاطع
    A.R. Rabiei, A. Nezami *, M. Goldani, M. Khajeh Hosseini, M. Nassiri Mahallati

    Harvesting of medicinal plants from their natural habitats, put them in danger, hence their domestication is needed. In this context, knowledge of the properties of these plants, including the cardinal germination temperatures are necessary. In order to determine the cardinal temperatures and the effect of temperature on the percentage and rate of germination in Plantago major ecotypes (Birjand, Ghaen, Torbathydarieh, Mashhad, Kalat and Bojnord) an experiment was conducted based on factorial in a completely randomized design with 9 temperature levels (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 °C) and four replications in Crop Physiology Laboratory, Ferdowsi University of Mashhad in 2013. To determine the cardinal temperatures Intersected-Lines Model and Five-Parameters Beta Model were used. Results showed that maximum germination percentage was obtained at 30 °C while maximum germination speed achieved at 35 °C in Bojnourd and Birjand ecotypes, respectively. The highest germination percentage was observed in Birjand ecotype at the temperature range of 20 to 35 °C. Based on models fitted depending on the ecotype, cardinal temperatures  (minimum, optimum and maximum) germination were determined (6.3 to 9.8, 1.8 to 5°C) ,(31.1 to 35.9, 28.6 to 35.2°C) and (43.3 to 45.1, 45 to 45.6 °C) of Intersected-lines and Five-Parameters Beta Model, respectively. Diversity in cardinal temperature of plantago major ecotypes could be due to different environmental conditions where they were evolved and adapted

    Keywords: Five-Parameters Beta Model, Intersected-lines model, optimal temperature, germination rate
  • سمیعه اسکندری نصرآبادی، رضا قربانی، پرویز رضوانی مقدم*، مهدی نصیری محلاتی

    به منظور مطالعه اثر کاربرد منفرد و تلفیقی کودهای زیستی، آلی و شیمیایی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی ماریتیغال آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دوازده تیمار و سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی90- 1389 اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل: شاهد، کود ورمی کمپوست، کود مرغی، کود شیمیایی، میکوریزا (Glomus mosseae)، بیوسولفور (Thiobacillus sp.)، میکوریزا + کود ورمی کمپوست، میکوریزا + کود شیمیایی، میکوریزا + کود مرغی، بیوسولفور+ کود ورمی کمپوست، بیوسولفور+ کود شیمیایی، بیوسولفور + کود مرغی بودند. نتایج این بررسی نشان داد که این تیمارها تنها بر تعداد گل آذین در هر بوته، قطر گل آذین و عملکرد دانه تاثیر معنی دار داشتند و بر سایر صفات تاثیری نداشتند؛ با این وجود مقایسه میانگین ها نتایج امیدبخشی در راستای کاهش مصرف کود شیمیایی و جایگزینی آن با کودهای زیستی و آلی را اثبات کرد. کاربرد کود بیولوژیک بیوسولفور سبب افزایش 73 درصدی تعداد دانه در هر گل آذین نسبت به شاهد گردید. بیشترین و کمترین میزان عملکرد به ترتیب در تیمارهای میکوریزا (9/792 کیلوگرم در هکتار) و میکوریزا + کود شیمیایی (8/452 کیلوگرم در هکتار) حاصل شد. کاربرد تلفیقی میکوریزا + کود مرغی سبب افزایش 26 درصدی روغن بذور نسبت به کاربرد کود مرغی شد. بیشترین و کمترین غلظت سیلیمارین به ترتیب به بذور تحت تیمار میکوریزا (44/5 میلی گرم در میلی لیتر) و میکوریزا + کود شیمیایی (78/2 میلی-گرم در میلی لیتر) و بیشترین میزان سیلیبین به تیمار میکوریزا (33/3 میلی گرم در میلی لیتر) اختصاص داشت. چنین به نظر می رسد که در صورت نیاز به مکمل های غذایی می توان به کاربرد ساده و تلفیقی بعضی از کودهای زیستی و آلی جهت ایجاد تعادل در مصرف کودهای شیمیایی در راستای افزایش حاصلخیزی و ماده آلی خاک و نیل به سوی کشاورزی پایدار در زراعت ماریتیغال بیش از پیش توجه کرد.

    کلید واژگان: بیوسولفور, درصد روغن, سیلیمارین, کود مرغی, میکوریزا
    S. Eskandari Nasrabadi, R. Ghorbani, P. Rezvani Moghaddam, M. Nassiri Mahallati

    In order to study individual and integrated effects of biological، organic and chemical fertilizers on milk thistle (Silybum marianum L.) quantitative and qualitative traits، a field experiment was conducted at Research Station، Faculty of Agriculture، Ferdowsi University of Mashhad، Iran during growing season of 2010-2011. A complete randomized block design with twelve treatments and three replications was used. The treatments were: control، vermicompost (V)، poultry manure (H)، chemical fertilizer (CH)، mycorrhiza (M) (Glomus mosseae)، biosulfur (B) (Thiobacillus sp.)، M+V، M+CH، M+H، B+V، B+CH، B+H. The results indicated that the all treatments affected the number of inflorescences per plant، inflorescences diameter and grain yield significantly and other traits weren’t affected by treatments. However، mean comparisons proved promising results for reduction in application of chemical fertilizer and its replacement with biological and organic fertilizers. Application of biosulfur increased the number of seeds per capitula in comparison with control up to 73%. The maximum and the minimum amounts of yield were obtained in M and M+CH، respectively. Other factors affected the yield approximately in the same rate. There was a significant enhancement (26%) in seed oil percentage by using M+H compared to poultry manure. The highest silymarin related to the use of Mycorrhiza and the lowest was obtained in M+CH. The maximum silybin was observed in Mycorrhiza treatment. The application of simple and integrated fertilization systems of organic and biological fertilizers can be effective to achieve a balance in applying chemical fertilizers in order to improve soil fertility، increase soil organic matter and also approach sustainable agriculture in farming milk Thistle.

    Keywords: Biosulfur, Mycorrhiza, Oil percentage, Poultry manure, Silymarin
  • رضا حیدری پور، مهدی نصیری محلاتی*، علیرضا کوچکی، احمد زارع فیض آبادی

    به دلیل محدودیت های موجود در نهاده های کشاورزی به ویژه آب، استفاده بهینه از منابع آب و نیتروژن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به-منظور بررسی سطوح آبیاری و کود نیتروژن بر کار آیی و بهره وری مصرف آب در سه گیاه چغندرقند (Beta vulgaris L.)، ذرت (Zea mays L.) و کنجد (Sesamum indicum L.) آزمایشی در سال زراعی 1389-1388 با سه تکرار به صورت کرت های خردشده نواری در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. کرت های اصلی این آزمایش شامل سه گونه چغندرقند، ذرت و کنجد، کرت های فرعی شامل سه سطح آبیاری (100، 75 و 50 درصد نیاز آبی هر یک از گونه ها) و کرت های نواری شامل چهار سطح نیتروژن خالص (صفر، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار) بود. بر اساس نتایج، بیشترین کارآیی مصرف آب به ترتیب در ذرت، چغندرقند و کنجد معادل 2/4، 1/8 و 1/5 کیلوگرم ماده خشک بر متر مکعب آب حاصل شد. همچنین بیشترین بهره وری مصرف آب در گیاه چغندرقند معادل4200 واحد و پس از آن در کنجد و ذرت هرکدام به ترتیب 2123 و 1768 ریال بر متر مکعب آب آبیاری به دست آمد. اثر متقابل آب و نیتروژن بر کارآیی و بهره وری مصرف آب در این سه گونه گیاهی معنی دار بود. با کاهش 25 درصد نیاز آبی در این سه گونه گیاهی، تنها 19 درصد کاهش در WUE* (کارآیی مصرف آب اقتصادی) حاصل شد. با افزایش مصرف نیتروژن، بهره وری آب در سه گونه زراعی کاهش یافت. به نظر می رسد که مصرف نیتروژن بالا نمی تواند در کاهش اثرات سوء تنش خشکی موثر باشد.

    کلید واژگان: تنش خشکی, شاخص برداشت, کارآیی اقتصادی, نیاز آبی
    R. Heydari Pour, M. Nassiri Mahallati, A. Koocheki, A. Zare Feize Abadi

    Optimum uses of water and nitrogen resources are the most important factors in agricultural systems due to limitations of agricultural inputs especially water. In order to investigate the effect of different levels of nitrogen fertilizer and irrigation on efficiency and productivity of water consumption in three crop (sugar beet, corn and sesame) an experiment was carried out as strip split plot based on randomized complete block design with three replications at the Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad during growing season of 2008-2009. The main, sub and strip factors were three species (sugar beet, corn and sesame), three irrigation levels (100, 75 and 50% of water requirement of each crop) and four nitrogen levels (0, 50, 100 and 150 kg.ha-1), respectively. The result showed that the highest water use efficiency was observed as 2.4, 1.8 and 1.5 kg DM.m-3 in corn, sugar beet and sesame, respectively. The maximum water use productivity was obtained for sugar beet (4200 Rails.m-3), sesame (2123 Rails.m-3) and then for corn (1768 Rails.m-3). Interaction effect between water and nitrogen was significant on water use efficiency and productivity for all three studied crops. Water use efficiency declined up to 19% by decreasing 25% of water requirement. Water use productivity decreased in all three studied crops by increasing nitrogen consumption. It seems that high nitrogen level could not be affect on reducing drought stress effects.

    Keywords: Drought stress, Economic efficiency, Harvest index, Water requirement
  • جبار فلاحی، پرویز رضوانی مقدم*، مهدی نصیری محلاتی، محمد علی بهدانی

    تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن، منجر به افزایش توجه به مسئله ترسیب کربن از طریق بازسازی و حفاظت از پوشش گیاهی شده و در این بین بوم نظام های مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. از این رو، در این تحقیق اثرات بازسازی و حفاظت، بر روی توان ترسیب کربن خاک در منطقه اجرای پروژه بین المللی ترسیب کربن در استان خراسان جنوبی با رویکردی شبیه-سازی، بررسی و اثرات تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش میزان بارندگی بر وضعیت ترسیب کربن در منطقه مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. عملیات بازسازی و حفاظت در منطقه مورد مطالعه از سال 1384 شروع شد و هشت سال پس از آن، در فاصله سال های 1390 تا 1391 نمونه برداری خاک به صورت هر دو ماه یک بار، انجام گرفت. در نهایت پس از جمع آوری ورودی های اقلیمی، خاکی و مدیریتی مورد نیاز برای مدل RothC، این مدل برای بوم نظام تحت بررسی، مورد ارزیابی و تعیین اعتبار قرار گرفت. علاوه بر این، وضعیت ترسیب کربن منطقه مورد مطالعه در شرایط تغییر اقلیم نیز بررسی گردید. نتایج حاصل از به کارگیری مدل RothC نشان داد که این مدل قابلیت به کارگیری در بوم نظام های نواحی گرم و خشک را داشته و به خوبی می تواند تغییرات کربن خاک را در طی زمان برآورد نماید؛ به طوری که مقادیر شاخص کارایی مدل، ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر 98/0، 98 درصد و 01/0 بود. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی، روند تغییرات کربن خاک در فاصله زمانی سال های 2011 تا 2050 در بوم نظام مورد بررسی افزایشی بوده و این عامل از اجرای عملیات حفاظت و نیز تغییر اقلیم احتمالی اثر خواهد پذیرفت. به طوری که، برآورد میزان کربن ترسیب شده در سال 2050 حاکی از بالاتر بودن آن در مناطق تحت حفاظت در مقایسه با نواحی تحت چرا می باشد. علاوه بر این، در اثر تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش بارندگی پیش بینی شده برای منطقه مورد مطالعه، توان ترسیب کربن خاک با کاهش نسبی مواجه خواهد شد.

    کلید واژگان: ترسیب کربن, تغییر اقلیم, شبیه سازی, مدل
    J. Fallahi, P. Rezvani Moghaddam, M. Nassiri Mahallati, M.A. Behdani

    Climate change by increasing concentrations of greenhouse gases, particularly carbon dioxide, has led to increase attention to the carbon sequestration through the restoration and protection of vegetation cover. In this regards, ecosystems of arid regions have a special importance. In this study the effects of reconstruction and conservation, on soil carbon sequestration of the region of the International Carbon Sequestration Project in Hussein Abad, South Khorasan province of Iran was investigated by a simulation approach using RothC model. In addition, the effects of climate change (increasing temperature and decreasing rainfall) on soil carbon sequestration potential was studied. In the studied area, replanting was done in 2004 and then soil samples were taken every two months during 2010-2011. After collecting the required input data for RothC model (climate, soil and management input data), the model was evaluated and validated for the study area. Moreover, soil carbon sequestration was studied under climate change condition. The simulation results revealed that the RothC model is applicable in rangelands of dry and warm regions, because it estimated the soil carbon changes over the time with proper accuracy. The amounts of model performance index, R2 and RMSE were 0.98, 98% and 0.01, respectively. Simulation study indicated that soil carbon storage will increase from 2011 to 2050 and will be affected by climate change and protection programs. Based on model estimation the amounts of soil carbon in preotected areas will be higher than non-protected areas. Moreover, in non-climate change scenario the amounts of soil carbon will be higher than climate change scenario in 2050.

    Keywords: Carbon Sequestrations, Climate Change, Simulation, RothC model
  • سید احمد حسینی، محمدحسن راشد محصل، مهدی نصیری محلاتی، کمال حاج محمدنیا قالی باف *

    به منظور بررسی کارایی علف‎کش های مختلف در کنترل علف هرز باریک برگ جودره (Hordeum spontaneum) و مطالعه پاسخ جودره و گندم (Triticum aestivum) رقم چمران به علف‎کش های مختلف، آزمایش دز پاسخ گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1387 اجرا شد. علف‎کش های کلودینافوپ پروپارژیل، پینوکسادن، سولفوسولفورون، و متسولفورون متیل+ سولفوسولفورون، به صورت پس رویشی در مرحله دو تا سه برگی جودره و گندم، و علف‎کش ایزوپروترون+ دیفلوفنیکان به صورت پیش رویشی به کار برده شدند. سه هفته بعد از سمپاشی وزن خشک بوته ها در هر تیمار اندازه گیری شد و سپس شاخص های GR50 و GR25 (به ترتیب دز لازم علف‎کش برای 50 و 25 درصد کاهش رشد در مقایسه با شاهد) محاسبه شد. نتایج نشان داد که به دلیل تحمل بالای جودره، هیچ یک از علف‎کش ها قادر نبودند بدون خسارت به گندم به طور کامل موجب نابودی جودره شوند. علف‎کش متسولفورون متیل+ سولفوسولفورون بهترین گزینه برای کنترل جودره در گندم بود، به طوری که زیست توده جودره در دز توصیه شده آن حدود 32 درصد و در بالاترین دز حداکثر 3/61 کاهش یافت، در حالی که حداکثر کاهش رشد گندم در بالاترین دز 5/21 درصد بود. علف‎کش های کلودینافوپ و پینوکسادن حتی در مقادیر بالاتر از دز توصیه شده تاثیری بر جودره نداشته و از آن ها نمی توان برای کنترل جودره استفاده کرد. سولفوسولفورون در دز توصیه شده تاثیر زیادی روی جودره نداشت، اما در مقادیر بالاتر موجب کاهش معنی‎دار زیست توده جودره و گندم شد.

    کلید واژگان: تحمل علف‎کش, دز, پاسخ, کنترل شیمیایی, علف‎ ‎هرز باریک برگ
    S. A. Hosseini, M. H. Rashed Mohassel, M. Nassiri Mahallati, K. Hajmohammadnia Ghalibaf

    In order to study the response of wheat (Triticum aestivum) cv. Chamran and wild barley (Hordeum spontaneum) to different herbicides، a pot dose response experiment was conducted in a completely randomized design with three replication at Research Greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad in 2008. Different doses of herbicides including Clodinafop propargyl، Pinoxaden، Sulfosulfuron، and Metsulfuron-methyl+ Sulfosulfuron، were applied post-emergence at 2-3 leaf stage of wheat and wild barley and Isoproturon+Diflufenican was applied pre-emergence. Plant dry weight of each treatment was determined three weeks after herbicide application، then GR50، GR25، and herbicide selectivity indices were determined for each herbicide. Results showed that due to wild barley high tolerance، no herbicide could completely control this weed in wheat without injury to wheat. Among all herbicides، Metsulfuron-methyle+Sulfosulfuron was the best one for selective control of wild barley in wheat، which reduced wild barley biomass by 32% in recommended dose. Clodinafop propargyl and Pinoxaden، even at higher doses couldn’t reduce wild barley biomass and can not be used for wild barley control in wheat. Sulfosulfuron had little influence on wild barley at recommended dose، but at higher doses reduced both wild barley and wheat biomass significantly.

    Keywords: Dose response, Chemical control, Grass weed, Herbicide tolerance
  • سید محمد سیدی، رضا قربانی*، پرویز رضوانی مقدم، مهدی نصیری محلاتی

    رقابت علف های هرز با سیاهدانه بر سر منابعی مانند عناصر پر مصرف از جمله مهم ترین عوامل در کاهش عملکرد این گیاه دارویی می باشد. به منظور بررسی تاثیر دوره های تداخل علف های هرز بر کارایی جذب و مصرف فسفر و پتاسیم در سیاهدانه، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 89- 1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل دو سری عاری از علف هرز (صفر، 14، 28، 42، 56 و70 روز پس از سبز شدن سیاهدانه، علف های هرز کنترل شدند و سپس تا زمان برداشت سیاهدانه اجازه رشد به علف های هرز داده شد) و آلوده به علف هرز (از زمان سبز شدن تا دوره های ذکر شده به علف های هرز اجازه رشد داده شد و سپس تا زمان برداشت کنترل شدند) بودند. نتایج آزمایش حاکی از افزایش معنی دار مقدار فسفر و پتاسیم در زیست توده جامعه علف های هرز در نتیجه افزایش دوره حضور آن ها بود. از سویی دیگر با افزایش دوره های تداخل علف های هرز با سیاهدانه، درصد و مقدار فسفر و پتاسیم در زیست توده سیاهدانه بطور معنی داری کاهش یافت. بطوری که تداخل علف های هرز در تمام فصل رشد سیاهدانه، مقدار فسفر و پتاسیم زیست توده آن را به ترتیب بیش از 7 و 8 برابر کاهش داد. همچنین اثر دوره های کنترل و تداخل علف های هرز در کاهش کارایی جذب و مصرف فسفر و نیز پتاسیم سیاهدانه معنی دار بود. کاهش کارایی جذب عناصر ذکر شده در سیاهدانه نشان دهنده رقابت ضعیف این گیاه دارویی در تداخل با جامعه علف های هرز بود.

    S.M. Seyyedi, R. Ghorbani, P. Rezvani Moghaddam, M. Nassiri Mahallati

    One of the most problems in black seed yield reduction is weed interference with this medicinal plant for resources such as macro nutrients. A field experiment was conducted at Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad, Iran, during 2009-2010 growing season. The experiment was laid out in Randomized Complete Block Design (RCBD) with 12 treatments and three replications. Two sets of treatments consisting of weed-infested and weed-free periods were used. In the first set of treatments, weeds compete with black seed until 0, 14, 28, 42, 56 and 70 day after emergence (weed-infested periods). In the second set, plots were kept free of weeds until the mentioned stage (weed-free periods). Results indicated the contents of phosphorus and potassium in weed biomass significantly increased by increasing weed competition durations. However, the percentage and content of phosphorus and potassium in black seed biomass significantly showed a decreasing trend as the weed-black seed competition periods increased. Weed interference with black seed for full growth season decreased contents of phosphorus and potassium in black seed biomass more than 7 and 8 times, respectively. In addition, effects of weed-free and weed-infested periods on decreasing uptake and phosphorus and potassium use efficiency in black seed were significant. Reduction in phosphorus and potassium uptake efficiency of black seed was indicating weak competitiveness of this medicinal plant with its relative weed community.

  • رضا سهیلی، احمد نظامی*، حمیدرضا خزاعی، مهدی نصیری محلاتی

    به منظور بررسی اثر تاریخ های مختلف کاشت بر ویژگی های فنولوژیکی، مورفولوژیکی، اجزاء عملکرد و عملکرد چهار توده بومی زیره سبز (Cuminum cyminum L.)، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 85 - 1384 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. در این آزمایش چهار تاریخ کاشت (21 آبان، 21 آذر، 2 اسفند و 27 اسفند) به عنوان فاکتور اصلی و چهار توده بومی زیره سبز (قاین، تربت حیدریه، سبزوار و خواف) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. اثر تاریخ کاشت، توده بومی و اثر متقابل تاریخ کاشت و توده بومی بر ارتفاع بوته، تعداد بوته در واحد سطح (درصد بقاء)، اجزاء عملکرد، عملکرد دانه، عملکرد زیستی و شاخص برداشت معنی دار شد. از نظر ارتفاع بوته تاریخ های کاشت پاییزه و زمستانه تفاوت معنی داری با هم نداشتند، در حالی که در گیاهان کاشت چهارم ارتفاع بوته به شدت کاهش یافت. از نظر درصد بقاء پس از زمستان، گیاهان کشت شده در تاریخ های کاشت پاییزه (21 آبان و 21 آذر) بیشترین خسارت را متحمل شدند، در حالی که گیاهان کاشت سوم و چهارم به دلیل عدم مواجهه با سرما تلفاتی نداشتند. بیشترین درصد بقاء زمستانه مربوط به توده های قاین و خواف به ترتیب با 85 و 84 درصد وکمترین درصد بقاء (59 درصد) متعلق به توده تربت حیدریه بود. بیشترین تعداد چتر در بوته، تعداد دانه در چتر، وزن هزار دانه و وزن دانه در بوته در تاریخ کاشت اول بدست آمد. علی رغم برتری اجزاء عملکرد در تاریخ کاشت اول نسبت به دیگر تاریخ های کاشت، بالاترین میزان عملکرد دانه و عملکرد زیستی متعلق به گیاهان تاریخ کاشت سوم بود. از نظر عملکرد دانه و عملکرد زیستی، توده قاین در کاشت سوم و توده تربت حیدریه در کاشت اول به ترتیب بیشترین و کمترین مقادیر را داشتند. با توجه به بهبود رشد گیاه به ویژه رشد رویشی و نیز برتری ارتفاع بوته و برخی از اجزاء عملکرد در تاریخ های کاشت پاییزه و زمستانه نسبت به کاشت بهاره، به نظر می رسد در صورت کاشت ارقام متحمل به سرمای زیره سبز و کاهش تلفات گیاهی بر اثر سرمای زمستان عملکرد زیره سبز بهبود یابد.

    کلید واژگان: زیره سبز, ارقام متحمل به سرما, بقاء زمستانه, فنولوژی, مورفولوژی
    R. Soheyli, A. Nezami, H.R. Khazaie, M. Nassiri Mahallati

    In order to investigate the effect of fall and winter planting dates on phenological and morphological traits, yield and yield components of four cumin (Cuminum cyminum L.) landraces, an experiment was conducted at the Research Farm of Agricultural College of Ferdowsi University of Mashhad as a split plot based on randomized complete block design with three replications in 2005-06 growing season. Four planting dates (11th Nov., 11th Dec., 20th Feb. and 17th Mar.) were allocated to main plots and four landraces (Ghayen, Torbat-e-heidariyeh, Sabzevar and Khaf) were assigned to sub plots. The results indicated that the effects of planting date, landrace and interaction effect of these two factors on plant height, percent of plant survival after winter, yield components, seed yield, biological yield and harvest index were significant. With respect to plant height, there was no difference between fall (11th Nov. and 11th Dec.) and winter (20th Feb.) planting dates, while plant height in the fourth planting date (17th Mar.) decreased severely. The lowest percent of plant survival was observed in the fall sowing dates, while the third and fourth plantings had no plant mortality, for not exposing to cold conditions. The maximum percent of plant survival belonged to Ghayen and Khaf landraces with 85% and 84% respectively, and Torbat-e-heidariyeh had the lowest percent of plant survival with 59%. The greatest number of umbels per plant, number of seeds per umbel, 1000 seeds weight and seeds weight per plant were achieved in the first planting date. Despite priority of the first planting date in yield components over other planting dates, the greatest seed yield and biological yield observed in the third planting date (20th Feb.). With regard to seed yield and biological yield, Ghayen in the third planting and Torbat-e-heidariyeh in the first planting had the greatest and the lowest yields, respectively. Since the fall and winter planting dates led to improve plant growth particularly vegetative growth, plant height and some of yield components in contrast with spring sowing date, it can be concluded that with planting cold tolerant cumin genotypes due to decreasing the plant mortality in cold conditions, cumin yield will be improved.

  • حاج محمدنیا قالی باف، کازرونی منفرد*، تکاسی، نصیری محلاتی، راشد محصل

    به منظور بررسی اثر دگرآسیبی بقایای ریشه چهار رقم نخود (Cicer arietinum L.) تیپ کابلی بر رشد رویشی آفتابگردان (Helianthus annus) و ذرت (Zea mays) در محیط کنترل شده، دو آزمایش مجزا به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با 4 تکرار در سال 1385 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا گردید. در هر دو آزمایش فاکتور اول شامل 4 رقم نخود تیپ کابلی به نام های کرج 31-60-12، فیلیپ 482-84، جم و482 ILC به همراه شاهد (بدون بقایا) بود که در ترکیب با 3 تاریخ کاشت گونه های زراعی آفتابگردان و ذرت روی بقایای ریشه نخود (همزمان با برداشت، دو هفته پس از برداشت و چهار هفته پس از برداشت اندام های هوایی نخود) به عنوان فاکتور دوم قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ارتفاع بوته و وزن خشک اندام هوایی آفتابگردان بطور معنی داری تحت تاثیر بقایای ریشه ارقام نخود قرار گرفت. به طوری که کمترین ارتفاع بوته آفتابگردان از کشت در بقایای ریشه ارقام نخود فیلیپ و ILC حاصل شد که به ترتیب 7/13 و1/11 درصد نسبت به شاهد کاهش نشان دادند. تاریخ کاشت آفتابگردان بر روی بقایای ریشه نخود نیز تاثیر معنی داری بر سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی و نسبت وزن ریشه به اندام هوایی داشت. به صورتی که کمترین سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی آفتابگردان و همچنین بیشترین نسبت ریشه به اندام های هوایی آن در سومین زمان کاشت حاصل شد. ذرت در بقایای ریشه ارقام نخود جم و ILC، کمترین مقدار ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و نیز بیشترین نسبت وزنی ریشه به اندام هوایی را (6 هفته پس از کاشت) از لحاظ آماری نشان داد. همچنین اثر تاریخ کاشت ذرت روی بقایای ریشه ارقام نخود نیز معنی دار شد. اولین تاریخ کاشت ذرت کمترین وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و نسبت ریشه به اندام هوایی آن را حاصل کرد. بنابراین ذرت در مقایسه با آفتابگردان حساسیت بیشتری به کشت داخل بقایای ارقام نخود از خود نشان داد و تاثیر این بازدارندگی در تاریخ کشت اول بیشتر بود.

    کلید واژگان: ارقام نخود, تناوب زراعی, مدیریت تلفیقی
    K. Hajmohammadnia Ghalibaf, E. Kazerooni Monfared, S. Tokasi, M. Nassiri Mahallati, M. Rashedmohassel

    In order to study the effects of four chickpea cultivar (Cicer arietinum L.) on vegetative growth of sunflower (Helianthus annus) and corn (Zea mays), two separate experiments was conducted at Research Greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad in 2005. Experiments were done in a factorial arrangement of treatments with two factors based on completely randomized design with 4 replications. Factors included chickpea cultivars (Karag12-60-31, Filip 84-482, Gam, ILC 482, and no residue control) and planting date of corn and sunflowers within root residues of chick pea (seeds planted simultaneously, 2 weeks, and 4 weeks after harvesting of chickpea shoots). Seeds of corn and sunflower were planted within root residues of chickpea. Results showed that root residues of chickpea cultivars influenced height and shoot weight of sunflower significantly. The lowest sunflower height was obtained when they were planted within root residues of Flip and ILC cultivars, which decreased 13.7 and 11.1% relative to control, respectively. Planting date of sunflower within root residues of chick pea cultivars had a significant effect on sunflower leaf area, shoot weight, and its root/shoot ratio. So that, lowest leaf area, shoot weight, and also highest root/shoot ratio was obtained in third planting date. Results showed that lowest plant height, leaf area, root weight, shoot weight, and also highest root/shoot ratio of corn (6 weeks after planting) was obtained after planting within chickpea cultivars, Gam and ILC. Also the effect of corn planting date was significant. The lowest root and shoot weight, and root/shoot ratio of corn was obtained in the earliest corn planting date. Therefore, corn plants showed more sensitive than sunflower after planting within chickpea cultivars, and the highest inhibitory effects resulted in the earliest corn planting date.

  • حسین صحابی، مهدی نصیری محلاتی*، علیرضا کوچکی

    به منظور ارزیابی اثرات میزان کود نیتروژن و تقسیط آن بر الگوی تخصیص ماده خشک وخصوصیات کمی و کیفی چغندرقند، آزمایشی در سال 1379 در روستای برات آباد شهرستان فریمان انجام گرفت. در این آزمایش سه سطح کود نیتروژن (N1، 70؛N2، 140؛ N3، 210 کیلوگرم نیتروژن خالص درهکتار) و چهار سطح تقسیط (S1، 100% مصرف کود، هنگام کاشت؛ S2، 75% مصرف کود هنگام کاشت و 25% در مرحله تنک کردن؛ S3، 50% مصرف کود هنگام کاشت و 50 % در مرحله تنک کردن؛S4، 25% مصرف کود هنگام کاشت و 75% در مرحله تنک کردن) به صورت آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار مورد ارزیابی قرارگرفت. برتری تخصیص ماده خشک بین اندام هوایی و زمینی در تیمار 70 کیلوگرم نیتروژن در هکتار 66 روز بعد از سبز شدن (1350 درجه روز رشد) و در تیمار 210 کیلوگرم نیتروژن در هکتار 76 روز بعد از سبز شدن (1460 درجه روز رشد) به نفع ریشه ذخیره ای جابجا شد. الگوی تقسیط S1 در تمام مراحل رشد نسبت بیشتری از ماده خشک را به ریشه اختصاص داد به طوریکه پس از 1400 درجه روز رشد (15 مرداد ماه) میزان مواد فتوسنتزی اختصاص داده شده به ریشه و اندام هوایی مساوی و معادل 50% بود، در حالیکه در همین مرحله الگوهای دوم، سوم و چهارم تقسیط به ترتیب 47%، 44% و 38% ماده خشک را به ریشه و بقیه آن را به اندام هوایی اختصاص دادند. نتایج آزمایش نشان داد که کود نیتروژن اثر معنی داری در تغییرات عیار، پتاسیم، سدیم، خلوص شربت خام، درصد قند قابل استحصال، راندمان استحصال و درصد قند ملاس داشت اما تاثیر آن بر عملکرد ریشه، عملکرد قند و نیتروژن مضره معنی دار نبود. با افزایش مصرف کود نیتروژن میزان عیار، درصد قند قابل استحصال و راندمان استحصال کاهش ولی عملکرد ریشه، مقدار پتاسیم، سدیم، نیتروژن مضره و درصد قند ملاس افزایش یافت. بیشترین عملکرد قند خالص (4/4 تن در هکتار) مربوط به تیمار 70 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بود. در این مطالعه تاثیر الگوهای مختلف تقسیط و اثرات متقابل تقسیط و مقدار نیتروژن بر خصوصیات کمی و کیفی چغندرقند معنی دار نبود. البته بالاترین عملکرد قند خالص (8/4 تن در هکتار) در تیمارN1S1 (حداقل میزان کود نیتروژن و مصرف آن در زمان کاشت) به دست آمد

    کلید واژگان: چغندرقند, تخصیص ماده خشک, عملکرد ریشه, عملکرد قند, تقسیط نیتروژن
    H. Sahabi, M. Nassiri Mahallati, A. Koochaki

    The effect of split application of nitrogen fertilizer on dry matter (DM) partitioning patterns, yield and quality of sugar beet was studied in a field experiment at Brat Abad, Fariman during 2001 growing season. Three levels of nitrogen fertilizer (N, 70; N2, 140; N3, 210 kg N/ha) were split as S1, %100 at sowing; S2, %75 at sowing and %25 at thinning; S3, %50 at sowing and %50 at thinning; S4, %25 at sowing and %75 at thinning. Factorial experiment based on a randomized complete block design with 4 replications was used. Dry matter partitioning towards storage roots in N1 and in N2 treatments switched at 66 and 76 day after emergence, respectively. In S1 spliting pattern more DM was allocated to root in all growth stages. So that in 1400 GDD (5 Aug) amount of dry matter partitioning to storage roots and tops was equal to %50 while at this stage, partitioning of dry matters to storage roots in S2, S3 and S4 were % 47, % 44 and % 38, respectively. Nitrogen levels had significant effect on polarity, Na, K, recoverable sugar yield, white sugar content and molass sugar. However, these effects on root and sugar yield and N-amino was not significant. Higher rates of nitrogen fertilizer, led to decrease in polarity, white sugar content and recoverable sugar yield. However, root yield, Na, K, N-amino and molas sugar increased in response to N levels. Maximum net sugar yield (4.4 ton/ha) was obtained in the lowest N application. In this study, effect of different patterns of nitrogen spliting and interaction between spliting patterns and nitrogen rates on quality and quantity of sugar beet was not significant. However, maximum net sugar yield (4.8 ton/ha) was obtained in N1S1 where the lowest level of N fertilizer was applied at sowing.

  • فرزین پورامیر، مهدی نصیری محلاتی، علیرضا کوچکی، رضا قربانی

    این تحقیق به منظور بررسی اثر نسبتهای مختلف کاشت بر روی عملکرد و اجزای عملکرد کنجد و نخود در کشت مخلوط در سال 1386 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. طرح آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار بود، که از دو الگوی کاشت شامل کشت ردیفی و درهم به عنوان عامل اصلی و پنج سطح کشت شامل تک کشتی نخود، تک کشتی کنجد، 10% نخود + 100% کنجد، 20% نخود + 100% کنجد و 30% نخود + 100% کنجد به عنوان عامل فرعی تشکیل شده بود. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد کنجد از مخلوط 20% نخود + 100% کنجد در آرایش کاشت ردیفی با 8/1 تن در هکتار و کمترین عملکرد با 74/0 تن در هکتار از نسبت 10% نخود + 100% کنجد در کشت درهم به دست آمد. محاسبه عملکرد نسبی کل (RYT) نشان داد که میزان عملکرد محصول در نسبتهای 20% نخود + 100% کنجد، 30% نخود + 100% کنجد و 10% نخود + 100% کنجد در الگوی کاشت ردیفی به ترتیب 39 درصد (39/1RYT=)، 28 درصد (28/1RYT=) و 24 درصد (24/1RYT=) بیشتر از تک کشتی است و لذا چنین می توان استنباط کرد که در مخلوط دو گونه با نسبتهای فوق این دو گیاه از عوامل محیطی بهتر از تک کشتی استفاده کرده اند.

    کلید واژگان: اجزای عملکرد, شاخص برداشت, عملکرد نسبی کل, نسبت های کاشت
    F. Pouramir, M. Nassiri Mahallati, Óa. Koocheki, R. Ghorbani

    In order to evaluate the effect of different planting ratios on yield and yield components of sesame and chickpea in intercropping, an experiment was conducted in Research Farm of Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad in 2007. The treatments were arranged in split plots based on randomized complete block design with three replications, consisting of two planting methods namely row planting and mixed planting as main plot and five planting ratios including chickpea monoculture, sesame monoculture, 10% chickpea+100% sesame, 20% chickpea+100% sesame, 30% chickpea+100% sesame as sub plot. The results showed that the highest sesame yield of 1.8 t/ha was obtained in 20% chickpea+100% sesame intercropping at row planting pattern and the lowest yield of 0.74 ton/ha was obtained from 10% chickpea+100% sesame ratio with mixed planting. Land equivalent ratio (RYT) showed that with 20% chickpea+100% sesame, 30% chickpea+100% sesame and 10% chickpea+100% sesame ratio the yield was respectively 39% (RYT=1.39), 28% (RYT=1.28) and 24% (RYT=1.24) more than monoculture. This could be attributed to better utilization of environmental resourses by these combinations of the crops.

  • علیرضا کوچکی، مهدی نصیری محلاتی، سرور خرم دل، سپیده انورخواه، مژگان ثابت تیموری، سارا سنجانی

    به منظور مطالعه شاخص های رشد شاهدانه (Cannabis sativa L.) و کنجد (Sesamum indicum L.) در دو نوع کشت مخلوط جایگزینی و افزایشی، آزمایشی در سال زراعی 88-1387 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل دو نوع کشت مخلوط جایگزینی (75%کنجد و 25%شاهدانه، 25%کنجد و 75%شاهدانه و 50%کنجد و 50%شاهدانه) و افزایشی (50%کنجد و 100%شاهدانه و 100%کنجد و 50%شاهدانه) و کشت خالص کنجد و شاهدانه بود. نتایج نشان داد که بیشترین میزان شاخص سطح برگ و تجمع ماده خشک شاهدانه در سری جایگزینی 50%کنجد و 50% (به ترتیب با 99/2 و 7/1921 گرم بر متر مربع) و کمترین میزان شاخص سطح برگ و تجمع ماده خشک در سری افزایشی 50%کنجد و 100%شاهدانه (به ترتیب با 06/1 و 9/929 گرم بر متر مربع) مشاهده شد. بیشترین شاخص سطح برگ و تجمع ماده خشک کنجد در کشت خالص (بترتیب با 34/1 و 27/551 گرم بر متر مربع) و کمترین میزان در سری افزایشی 50%کنجد و 100%شاهدانه (بترتیب با 23/0 و 73/51 گرم بر متر مربع) بدست آمد. بیشترین سرعت رشد گیاه در شاهدانه و کنجد بترتیب در سری جایگزینی 50%کنجد و 50%شاهدانه (58/76 گرم بر متر مربع در روز) و کشت خالص (78/22 گرم بر متر مربع در روز) مشاهده شد. بطورکلی نتایج نشان داد که کشت مخلوط شاهدانه با کنجد بدلیل سایه اندازی و ممانعت از جذب نور برای کنجد باعث کاهش رشد در مخلوط شد، بطوریکه بالاترین میزان شاخص های رشد در کشت خالص مشاهده گردید.

    A. Koocheki, M. Nassiri Mahallati, S. Khorramdel, S. Anvarkhah, M. Sabet Teimouri, S. Sanjani

    In order to evaluate the effect of intercropping with replacement and additive series for hemp (Cannabis sativa L.) and sesame (Sesamum indicum L.), a field experiment was conducted during growing season 2006-07 at the Agricultural Research Station of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. A randomized complete block design with three replications was used. Treatments included different combinations of intercropping with replacement (75%sesame+ 25% hemp, 25%sesame+ 75% hemp, 50%sesame+ 50% hemp) and additive (50%sesame+ 100% hemp and 100%sesame+ 50% hemp) series and their monoculture. Results indicated that the highest and the lowest leaf area index (LAI) and dry matter (DM) accumulation of hemp were observed in 50% sesame+ 50% hemp (2.99 and 1921.7 g.m-2) and 50% sesame +100% hemp (1.06 and 929 g.m-2), respectively. The highest and the lowest LAI and DM accumulation of sesame were observed in monoculture (1.34 and 551.27 g.m-2) and 50%sesame+ 100% hemp (0.23 and 51.73 g.m-2), respectively. The maximum crop growth rate (CGR) of hemp and sesame were observed in 50% sesame+ 50% hemp (76.58 gm-2day-1) and monoculture (22.78 gm-2day-1), respectively. It seems that the intercropped sesame with hemp reduced the growth indices of sesame due to increasing shading on it and decreasing the absorption of radiation.

  • علی زاده، کوچکی، نصیری محلاتی

    به منظور مقایسه خصوصیات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد 34 رقم ذرت (Zea mays L.) هیبرید، آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مرکزتحقیقات کشاورزی ومنابع طبیعی خراسان رضوی اجرا گردید. نتایج تجزیه واریانس صفات مورد بررسی نشان داد که بین هیبریدها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه اختلاف معنی دار (01/0p≤) وجود دارد. هیبرید تجاری سینگل کراس500 دارای بیشترین عملکرد دانه می باشد. بررسی همبستگی ساده بین صفات نشان داد عملکرد دانه بالاترین همبستگی مثبت را با صفت قطر بلال و پس از آن با صفت عمق دانه داشت. به منظور بررسی و تعیین روابط علت و معلولی صفات وارد شده به مدل رگرسیونی با یکدیگر و با عملکرد بوته، تجزیه مسیر انجام و تعیین شد که بالاترین اثرمستقیم و مثبت برعملکرد دانه مربوط به تعداد بلال در بوته می باشد. همچنین مشخص شد هرچند که تعداد دانه در ردیف بلال جزئی از عملکرد دانه در ذرت محسوب می شود، لیکن دارای کمترین اثرمستقیم بر عملکرد نسبت به سایر صفات می باشد. تجزیه به مولفه های اصلی موجب استخراج 7 مولفه شد که جمعا 85 درصد تغییرات را شامل می شدند. جهت انجام تجزیه به عامل ها از چرخش متعامد وریماکس استفاده شد و با توجه به ماهیت صفات قرارگرفته در این عامل ها، عامل اول ودوم به ترتیب خصوصیات بلال و عملکرد دانه نامگذاری شدند. تجزیه خوشه ایبه روش UPGMA هیبریدهای موردمطالعه را به پنج گروه مجزا تقسیم بندی نمود.

    Y. Alizadeh, A. Koocheki, M. Nassiri Mahallati

    In order to study radiation use efficiency and radiation interception in intercropping of herb sweet basil (Ocimum basilicum L.) and common bean (Phaseolus vulgaris L.), an experiment was conducted at the Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad, Iran during growing season of 2008. Treatments were 1) sole crop of bean, 2) sole crop of sweet basil, 3) strip intercropping of bean and sweet basil (four rows bean and two rows sweet basil), 4) strip intercropping of bean and sweet basil (two rows sweet basil and four rows bean), 5) row intercropping of bean and sweet basil. Sweet basil was harvested at two times during the course of experiment. For this purpose a complete randomized block design with three replications was used. Results showed that in intercrop the fraction of intercepted radiation (F) was higher than the sole crop F. radiation use efficiency (RUE) of sweet basil in intercrop treatments was increased compared to sole crop and highest RUE of sweet basil obtained in secondary harvest of row intercropping (3.4 g.MJ-1), and the highest RUE of bean obtained in row intercrop too (2.4 g.MJ-1). Light extinction coefficient of bean was obtained as 0.55 and sweet basil 0.47, respectively. The highest Leaf area index (LAI) in bean was obtained in sole crop (4.3) and the highest LAI in sweet basil in first harvest was in strip intercropping with 4 rows sweet basil (3.2) and secondary harvest was in sole crop sweet basil (2.5).

  • محمدجواد ارشدی، حمیدرضا خزاعی، مهدی نصیری محلاتی، سیدامید عاقلی

    به منظور بررسی تاثیر مقادیر کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد سیب زمینی (Solanum tuberosum L.) و مطالعه اثرات مستقیم و غیرمستقیم برخی صفات مهم زراعی بر عملکرد، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه رار در سال زراعی 87-1386 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد که در آن برای تشخیص زمان نیاز گیاه سیب زمینی به کود نیتروژن از دستگاه کلروفیل متر استفاده شد، بطوری که کود نیتروژن سرک در دو سطح 100 و 150 کیلوگرم در هکتار بطور جداگانه در دو شاخص نیتروژن 90 و 95 درصد، با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که شاخص نیتروژن 95 درصد در مقابل 90 درصد از کارایی بیشتری در افزایش عملکرد گیاه سیب زمینی برخوردار است، اما در شاخص 95 درصد، سطوح کود نیتروژن 100 و 150 کیلوگرم در هکتار اختلاف معنی داری با یکدیگر نداشتند. نتایج تجزیه علیت نشان داد که صفات میزان نیتروژن برگ و درصد غده های درشت دارای بیشترین اثر مستقیم مثبت و صفات وزن مخصوص غده و درصد غده های ریز دارای بیشترین اثر مستقیم منفی بر عملکرد غده بودند و فراهمی نیتروژن علی رغم کاهش وزن مخصوص غده، از طریق افزایش درصد غده های درشت، عملکرد غده را افزایش داد. ارزیابی ضرایب همبستگی نشان داد بین صفات قرائت های SPAD، درصد نیتروژن برگ، درصد نیتروژن غده و درصد غده های درشت با یکدیگر و همچنین بین این صفات و عملکرد، همبستگی های شدیدی وجود دارد. در مجموع به نظر می رسد مدیریت مصرف کود نیتروژن به کمک دستگاه کلروفیل متر علاوه بر تولید عملکرد غده مطلوب، بتواند سبب صرفه جویی در مصرف کودهای نیتروژن دار گردد.

    کلید واژگان: تجزیه علیت, شاخص نیتروژن, عملکرد غده, کلروفیل متر
    M.J. Arshadi, H.R. Khazaee, M. Nassiri Mahallati, O. Agheli

    In order to investigate the effects of nitrogen fertilizer on yield and yield component of potato, (Solanum tuberosum L.) and researching for direct and indirect effects of some important agronomic traits, an experiment was conducted based on randomized complete blocks design with three replications at the Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad, Iran, during 2008. Chlorophyll meter was used to identify the required precise time of potato to nitrogen fertilizer application. Nitrogen topdress fertilizer was applied at two levels (of 100 and 150 kgN.ha-1) and during two nitrogen index of 90 and 95 percent. Results of analysis of variance showed that 95 percent nitrogen index versus 90 percent nitrogen index has a better efficiency in increment of potato crop yield, but in 95 percent index, nitrogen fertilizer levels of 100 and 150 kgN.ha-1 did not showed significant difference in tuber yield. Results of path analysis indicated the traits of leaf nitrogen and large tuber percentage had the most positive direct effect on tuber yield and the traits of tuber specific gravity and tiny tuber percentage had the most negative direct effect on tuber yield. Supplying of nitrogen despite decrement of tuber specific gravity, increased tuber yield by increment of large tuber percentage. Assessment of correlation coefficient indicated that there are high correlations between SPAD reading, leaf nitrogen percentage and large tuber percentage and also there are high correlations between these traits and yield of potato. In general, it appeared that nitrogen fertilizer application by using chlorophyll meter, in addition to producing desirable yield of tuber, leads to make desirable quality of tuber and economy in nitrogen fertilizers application.

  • شهریار مقصودلو، ابوالقاسم گلیان، فریدون افتخار شاهرودی، مهدی نصیری محلاتی، حسن کرمانشاهی

    در یک طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل 3×3 و با 5 تکرار 10 قطعه ای، 450 جوجه خروس یک روزه آرین با سه میزان انرژی جیره (2800، 3000 و 3200 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم در کیلوگرم جیره) تغذیه شدند. دوره پرورش جوجه ها به دو مرحله آغازین و پایانی تقسیم و به جوجه ها دو جیره پیش دان و پس دان داده شد. جیره های آغازین و پایانی در سه سن 16، 21 و 26 روزگی تعویض گردید. پس از این تعویض، جیره پایانی تا سن 42 روزگی به طور آزاد در اختیار جوجه ها قرار گرفت. افزایش میزان انرژی و زمان استفاده از جیره متراکم تر پیش دان باعث بیشتر شدن افزایش وزن جوجه ها و بهبود ضریب تبدیل خوراک، در سن 26 روزگی شد (01/0>P). ضریب تبدیل انرژی در سن 26 روزگی با کاهش انرژی جیره و افزایش زمان تعویض جیره پیش دان و پس دان، کاهش معنی دار یافت (01/0>P). در سن 42 روزگی، زمان تعویض جیره پیش دان و پس دان اثر معنی داری بر ضریب تبدیل خوراک و ضریب تبدیل انرژی نداشت، ولی با افزایش زمان استفاده از جیره پیش دان، جوجه ها افزایش وزن بیشتری پیدا کردند (P<0.05). اثر تداخل انرژی و زمان تعویض جیره پیش دان و پس دان بر ضریب تبدیل خوراک و ضریب تبدیل انرژی در فاصله سنی 1-42 روزگی معنی دار شد (P<0.05). نتایج این آزمایش نشان داد که برای تولید جوجه های گوشتی با وزن تقریبی کمتر از دو کیلوگرم، افزایش میزان انرژی و زمان استفاده از جیره پیش دان، عملکرد عمومی را بهبود خواهد بخشید.

    کلید واژگان: جوجه گوشتی, زمان تعوض, پیش دان, پس دان, انرژی قابل متابولسیم
    S. Maghsoud Lou *, A. Golian, F. Eftekhar Shahroudi, M. Nassiri Mahallati, H. Kermanshahi

    An experiment with a 33 factorial arrangement in a completely randomized design with 450 day-old broilers was conducted to study the effect of energy level and time of change from starter to finisher diets on performance and economic aspects of broilers. Broiler chickens were fed at three levels of dietary energy (2800, 3000, and 3200 KcalME/Kg) from 1-42 days of age. Starter and finisher diets were changed at 16, 21, and 26 days of age and then finisher diets were fed up to 42 days of age. The effect of diet energy and changing time from starter to finisher diets on body weight and feed conversion at 26 days of age were significant (P<0.01). By increasing energy level and changing time from starter to finisher diets, at this age, body weight increased and feed conversion ratio decreased. Energy conversion decreased by decreasing the levels of energy content of diet and increasing time of change from starter to finisher diets (P<0.01). At 42 days of age, the effects of diet energy and changing time from starter to finisher diets did not show any significant effects on feed and energy conversion in contrast, body weight at this age increased significantly as a result of increasing time of change from starter to finisher diets (P<0.05). From 1-42 days of age, the interaction between diet energy and changing time from starter to finisher diets on feed and energy conversion was significant (P<0.05). The results from this study suggest that increasing diet energy and changing time from starter to finisher diets for producing broilers with less than 2 kg will improve their general performance.

    Keywords: Broiler, Time of feed replacement, Starter, Finisher, Metabolizable energy
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر مهدی نصیری محلاتی
    دکتر مهدی نصیری محلاتی
    استاد اگرواکولوژی، اگروتکنولوژی، کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال